Die Enterobacteriaceae sind komplexe und vielfältige Gruppen von Mikroorganismen. Sie sind nach ihrer häufigen Lage im Verdauungstrakt von Säugetieren - einschließlich Menschen - und anderen Tieren wie Insekten benannt (Tortora et al. 2007).
Das Vorhandensein dieser Bakterien ist jedoch nicht auf die Tierwelt beschränkt, sondern wurde auch als Krankheitserreger in Pflanzen (Cabello, 2007), im Boden und sogar in Wasser (Olivas, 2001) gefunden.
Escherichia coli
Gemäß der technischen Terminologie werden sie als "Bazillen" bezeichnet, ein Begriff, der sich auf die längliche, gerade und dünne Stabform dieser Organismen bezieht. Darüber hinaus handelt es sich um gramnegative Bakterien, was darauf hinweist, dass ihre Zellwand dünn ist und eine Doppelmembran aufweist, die reich an verschiedenen Arten von Lipiden ist (Tortora et al. 2007).
Aus klinischer Sicht gibt es bestimmte Arten von Enterobacteriaceae, die beim Menschen Krankheiten verursachen, weshalb sie eingehend untersucht wurden. Es sind jedoch nicht alle pathogen.
Zum Beispiel ist Escherichia coli einer der häufigsten Bewohner des Darms von Säugetieren, und bestimmte Stämme sind vorteilhaft. Tatsächlich ist E. coli in der Lage, Vitamine zu produzieren und andere schädliche Mikroorganismen aus dem Darm auszuschließen (Blount, 2015).
Allgemeine Charakteristiken
Enterobacteriaceae sind frei lebende Bakterien, sie bilden keine Sporen und sind von mittlerer Größe mit einer Länge von 0,3 bis 6,0 um und einem Durchmesser von 0,5 um. Die optimale Temperatur für sein Wachstum beträgt 37 ° C. Sie sind fakultativ anaerob, dh sie können in Umgebungen mit Sauerstoff leben oder darauf verzichten.
Einige haben Flagellen (eine Projektion, die einer Peitsche ähnelt und zur Bewegung verwendet wird), während andere keine Strukturen für die Fortbewegung haben und völlig unbeweglich sind.
Zusätzlich zu Flagellen weisen diese Bakterien im Allgemeinen eine Reihe kürzerer Anhänge auf, die als Fimbrien und Pilis bekannt sind. Obwohl das Aussehen beider einem Haar ähnelt, unterscheiden sie sich in ihren Funktionen.
Die Fimbrien sind Strukturen, die zur Anhaftung an der Schleimhaut verwendet werden, während die sexuellen Pili den Austausch von genetischem Material zwischen zwei Organismen ermöglichen und als eine Art Brücke für diesen Prozess dienen (Tortora et al. 2007).
Während es wahr ist, dass Bakterien keine sexuelle Reproduktion erfahren, ermöglicht dieses Ereignis den Austausch von DNA. Dieses neue DNA-Molekül, das von den Empfängerbakterien erworben wurde, ermöglicht es ihm, bestimmte Eigenschaften zu entwickeln, wie z. B. die Resistenz gegen ein bestimmtes Antibiotikum.
Dies ist als horizontaler Gentransfer bekannt, tritt bei den meisten Bakterien häufig auf und hat medizinisch relevante Auswirkungen.
Es ist typisch für einige Enterobacteriaceae, von einer zusätzlichen Schicht aus Polysacchariden umgeben zu sein. Dies wird als Kapsel bezeichnet und enthält die K-Antigene (Guerrero et al., 2014).
Einstufung
Die Familie der Enterobacteriaceae besteht aus ungefähr 30 Gattungen und ungefähr mehr als 130 Arten, Biogruppen und enterischen Gruppen. Die Anzahl kann jedoch geringfügig variieren, je nachdem, welcher Autor die taxonomische Reihenfolge festgelegt hat.
Die Klassifizierung dieser Mikroorganismen basiert auf der Bestimmung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins bestimmter Schlüsselenzyme, die zu verschiedenen Stoffwechselwegen gehören. Ebenso sind andere Prinzipien enthalten, um die Reihenfolge der Gruppe festzulegen, wie z. B. serologische Reaktionen, Anfälligkeit oder Resistenz gegen bestimmte Antibiotika.
Historisch gesehen wurde die taxonomische Kategorie des Stammes bei der Klassifizierung von Enterobacteriaceae verwendet. Dies schloss die Stämme Escherichieae, Edwardsielleae, Salmonelleae, Citrobactereae, Klebsielleae, Proteeae, Yersinieae und Erwiniaeae ein.
Nach Ansicht verschiedener Autoren ist diese Ansicht jedoch bereits veraltet und wurde verworfen. Trotz dieser Änderung war die Taxonomie dieser Gruppe Gegenstand mühsamer Debatten (Winn, 2006).
In den letzten Jahren haben DNA-Sequenzierungs- und Hybridisierungstechniken es ermöglicht, eine genauere Klassifizierung der Organismen zu erstellen, aus denen diese heterogene Familie besteht.
Innerhalb der Klassifikation und Nomenklatur von Enterobacteriaceae können die herausragendsten Gattungen der Gruppe erwähnt werden: Escherichia, Shigella, Klebsiella, Yersinia, Enterobacter, Serratia, Hafnia, Proteus, Morganella, Providencia, Citrobacter, Edwardsiella und Salmonella.
Biochemische Tests
Biochemische Tests sind im Labor unerlässlich, um Krankheitserreger beim Menschen sowie im Boden und in der Nahrung zu identifizieren. Die Reaktion von Mikroorganismen auf verschiedene biochemische Reaktionen ergibt eine Eigenschaft, die ihre Typisierung unterstützt.
Die wichtigsten Merkmale des Stoffwechsels dieser Bakterienfamilie sind:
-Die Fähigkeit, Nitrate zu Nitriten zu reduzieren, ein Prozess, der als Denitrifikation bezeichnet wird (es gibt einige Ausnahmen wie Pantoea agglomerans, Serratia und Yersinia).
-Fähigkeit, Glukose zu fermentieren.
-Negativität zum Oxidase-Test, positiv zum Katalase-Test und weder Pektat noch Alginat verflüssigt (Gragera, 2002; Cullimore, 2010; Guerrero et al., 2014).
- Ebenso fermentieren einige der pathogenen Enterobacteriaceae keine Laktose.
Zu den häufigsten Tests zur Identifizierung dieser Mikroorganismen gehören: Herstellung von Acetylmethylcarbinol, Methylrottest, Herstellung von Indol, Verwendung von Natriumcitrat, Herstellung von Schwefelsäure, Hydrolyse von Gelatine, Hydrolyse von Harnstoff und Fermentation von Glucose, Lactose, Mannit, Saccharose, Adonit, Sorbit, Arabinose und anderen Kohlenhydraten (Winn, 2006; Cabello, 2007).
Die Tests, von denen angenommen wird, dass sie die größte Fähigkeit haben, zwischen der Identität von Bakterien zu unterscheiden, sind: Indolproduktion, Lysin-Decarboxylase, H2S und Ornithin-Decarboxylase (García, 2014).
Epidemiologie
Enterobacteriaceae sind die Erreger verschiedener Pathologien. Zu den häufigsten gehören Harnwegsinfektionen, Lungenentzündung, Septikämie und Meningitis. Obwohl die Entstehung der Infektion hauptsächlich vom Zustand des Immunsystems des Patienten abhängt.
Unter den Gattungen medizinisch wichtiger Enterobacteriaceae sind die relevantesten:
-Salmonellen: Es wird durch kontaminierte Lebensmittel oder Wasser übertragen und verursacht Fieber, Durchfall und Erbrechen.
-Klebsiella: Es ist mit Harnwegsinfektionen, Durchfall und Abszessen und Rhinitis verbunden.
-Enterobacter: Es ist mit Meningitis und Sepsis verbunden.
Serratia: Es verursacht Lungenentzündung, Endokarditis und Sepsis.
Einige Gattungen von Proteus verursachen Gastroenteritis.
Citrobacter verursacht bei kranken Patienten Harn- und Atemwegsinfektionen.
Behandlungen
Die Behandlung dieser bakteriellen Krankheitserreger ist recht komplex und hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, wie der Ausgangssituation des Patienten und den Symptomen, die sich darin manifestieren.
Enterobacteriaceae, die schädliche Substanzen sind, reagieren im Allgemeinen empfindlich auf bestimmte Antibiotika wie Chinolone, Ampicillin, Cephalosporine, Amoxicillin-Clavulanat, Cotrimoxazol und einige sind anfällig für Tetracyclin.
Es ist zu beachten, dass der wahllose Einsatz von Antibiotika die Häufigkeit von Bakterien erhöht, die gegen sie resistent sind. Dies wird als heikles globales Gesundheitsproblem angesehen und behindert logischerweise die Verteilung der Behandlung.
Beispielsweise behindert die Tatsache, dass einige Enterobacteriaceae gegen Carbapenemasen resistent sind, die Behandlung erheblich, und die einfachste praktikable Lösung besteht darin, eine Behandlung anzuwenden, die mehrere Antibiotika (Falagas et al., 2013) wie Tigecyclin und Colistin (Guerrero) kombiniert et al., 2014).
Neuere Forschungen legen die Verwendung von Aminoglycosiden, Polymyxinen, Fosfomycin und Temocillin nahe (Van Duin, 2013).
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