De Enterobacteriaceae zijn complexe en diverse groepen micro-organismen. Ze zijn genoemd naar hun frequente locatie in het spijsverteringskanaal van zoogdieren - inclusief mensen - en andere dieren, zoals insecten (Tortora et al. 2007).
De aanwezigheid van deze bacteriën is echter niet beperkt tot de dierenwereld, ze zijn ook als pathogenen aangetroffen in planten (Cabello, 2007), bodem en zelfs in water (Olivas, 2001).
Escherichia coli
Volgens technische terminologie worden ze beschouwd als "bacillen", een term die verwijst naar de langwerpige, rechte en dunne staafvorm van deze organismen. Bovendien zijn het gramnegatieve bacteriën, wat aangeeft dat hun celwand dun is en met een dubbel membraan dat rijk is aan verschillende soorten lipiden (Tortora et al. 2007).
Vanuit klinisch oogpunt zijn er bepaalde soorten Enterobacteriaceae die ziekten veroorzaken bij mensen, dus ze zijn uitvoerig bestudeerd. Ze zijn echter niet allemaal pathogeen.
Escherichia coli is bijvoorbeeld een van de meest voorkomende bewoners van de darm van zoogdieren, en bepaalde stammen zijn gunstig. In feite is E.coli in staat om vitamines te produceren en andere schadelijke micro-organismen uit de darm uit te sluiten (Blount, 2015).
Algemene karakteristieken
Enterobacteriaceae zijn vrijlevende bacteriën, vormen geen sporen en zijn van gemiddelde grootte, met een lengte van 0,3 tot 6,0 µm en een diameter van 0,5 µm. De optimale temperatuur voor zijn groei is 37 ° C. Ze zijn facultatief anaëroob, dat wil zeggen dat ze kunnen leven in omgevingen met zuurstof of zonder zuurstof.
Sommige hebben flagella (een uitsteeksel dat lijkt op een zweep en wordt gebruikt voor beweging), terwijl andere geen structuren hebben voor voortbeweging en volledig onbeweeglijk zijn.
Naast flagella hebben deze bacteriën over het algemeen een reeks kortere aanhangsels die bekend staan als fimbriae en pilis. Hoewel het uiterlijk van beide op een haar lijkt, verschillen ze in hun functies.
De fimbriae zijn structuren die worden gebruikt om zich aan het slijmvlies te hechten, terwijl de seksuele pili de uitwisseling van genetisch materiaal tussen twee organismen mogelijk maken en als een soort brug dienen voor dit proces (Tortora et al. 2007).
Hoewel het waar is dat bacteriën geen seksuele voortplanting ondergaan, maakt deze gebeurtenis de uitwisseling van DNA mogelijk. Dit nieuwe DNA-molecuul dat door de ontvangende bacterie wordt verkregen, stelt het in staat om bepaalde eigenschappen te ontwikkelen, zoals resistentie tegen een bepaald antibioticum.
Dit staat bekend als horizontale genoverdracht, komt veel voor bij de meeste bacteriën en heeft medisch relevante implicaties.
Het is typerend voor sommige Enterobacteriaceae om te worden omgeven door een extra laag die is samengesteld uit polysacchariden. Dit wordt een capsule genoemd en heeft de K-antigenen (Guerrero et al., 2014).
Classificatie
De Enterobacteriaceae-familie bestaat uit ongeveer 30 geslachten en ongeveer meer dan 130 soorten, biogroepen en enterische groepen. Het aantal kan echter enigszins variëren, afhankelijk van de auteur die de taxonomische ordening heeft vastgesteld.
De classificatie van deze micro-organismen is gebaseerd op het bepalen van de aan- of afwezigheid van bepaalde sleutelenzymen die tot verschillende metabole routes behoren. Evenzo zijn andere principes opgenomen om de ordening van de groep vast te stellen, zoals: serologische reacties, gevoeligheid of resistentie tegen bepaalde antibiotica.
Historisch gezien werd de taxonomische stamcategorie gebruikt bij de classificatie van Enterobacteriaceae. Dit omvatte de stammen Escherichieae, Edwardsielleae, Salmonelleae, Citrobactereae, Klebsielleae, Proteeae, Yersinieae en Erwiniaeae.
Volgens verschillende auteurs is deze visie echter al achterhaald en verworpen. Ondanks deze verandering is de taxonomie van deze groep onderwerp van moeizaam debat geweest (Winn, 2006).
In de afgelopen jaren hebben DNA-sequentiebepaling en -hybridisatietechnieken het mogelijk gemaakt om een nauwkeurigere classificatie vast te stellen van de organismen waaruit deze zeer heterogene familie bestaat.
Binnen de classificatie en nomenclatuur van Enterobacteriaceae kunnen de meest opvallende geslachten van de groep worden genoemd: Escherichia, Shigella, Klebsiella, Yersinia, Enterobacter, Serratia, Hafnia, Proteus, Morganella, Providencia, Citrobacter, Edwardsiella en Salmonella.
Biochemische tests
Biochemische tests zijn essentieel in het laboratorium om pathogenen te identificeren, zowel bij mensen als in de bodem en in voedsel. De reactie van micro-organismen op verschillende biochemische reacties levert een kenmerk op dat helpt bij het typen.
De belangrijkste kenmerken van het metabolisme van deze bacteriefamilie zijn:
-Het vermogen om nitraten te reduceren tot nitrieten, een proces dat denitrificatie wordt genoemd (er zijn enkele uitzonderingen zoals Pantoea agglomerans, Serratia en Yersinia).
-Mogelijkheid om glucose te fermenteren.
-Negativiteit voor de oxidase-test, positief voor de catalase-test en noch pectaat noch alginaat vloeibaar gemaakt (Gragera, 2002; Cullimore, 2010; Guerrero et al., 2014).
- Evenzo fermenteren sommige van de pathogene Enterobacteriaceae lactose niet.
Tot de meest gebruikelijke tests voor de identificatie van deze micro-organismen behoren: productie van acetyl-methylcarbinol, methylroodtest, productie van indool, gebruik van natriumcitraat, productie van zwavelzuur, hydrolyse van gelatine, hydrolyse van ureum en fermentatie van glucose, lactose, mannitol, sucrose, adonitol, sorbitol, arabinose en andere koolhydraten (Winn, 2006; Cabello, 2007).
De tests waarvan wordt aangenomen dat ze de grootste kracht hebben om de identiteit van bacteriën te onderscheiden, zijn: indoolproductie, lysinedecarboxylase, H2S en ornithinedecarboxylase (García, 2014).
epidemiologie
Enterobacteriaceae zijn de veroorzakers van verschillende pathologieën. De meest voorkomende zijn urineweginfecties, longontsteking, bloedvergiftiging en meningitis. Hoewel de productie van de infectie voornamelijk afhangt van de toestand van het immuunsysteem van de patiënt.
Onder de geslachten van medisch belangrijke Enterobacteriaceae zijn de meest relevante:
-Salmonella: het wordt overgedragen door besmet voedsel of water en veroorzaakt koorts, diarree en braken.
-Klebsiella: het wordt geassocieerd met urineweginfecties, diarree en abcessen en rhinitis.
-Enterobacter: het wordt geassocieerd met meningitis en sepsis.
Serratia: het veroorzaakt longontsteking, endocarditis en sepsis.
Sommige soorten Proteus veroorzaken gastro-enteritis.
Citrobacter veroorzaakt bij zieke patiënten urineweg- en luchtweginfecties.
Behandelingen
De behandeling van deze bacteriële ziekteverwekkers is vrij complex en hangt af van een groot aantal factoren, zoals de beginsituatie van de patiënt en de symptomen die zich daarbij voordoen.
Enterobacteriaceae, die schadelijke stoffen zijn, zijn over het algemeen gevoelig voor bepaalde antibiotica, zoals: chinolonen, ampicilline, cefalosporines, amoxicilline-clavulanaat, cotrimoxazol en sommige zijn gevoelig voor tetracycline.
Opgemerkt moet worden dat het willekeurige gebruik van antibiotica de frequentie van bacteriën die ertegen resistent zijn, verhoogt. Dit wordt beschouwd als een delicaat wereldwijd gezondheidsprobleem en belemmert logischerwijs de toewijzing van behandelingen.
Het feit dat sommige Enterobacteriaceae resistent zijn tegen carbapenemasen, belemmert bijvoorbeeld de behandeling enorm, en de eenvoudigste haalbare oplossing is om een behandeling toe te passen die verschillende antibiotica combineert (Falagas et al., 2013), zoals tigecycline en colistine (Guerrero et al., 2014).
Recent onderzoek suggereert het gebruik van aminoglycosiden, polymyxinen, fosfomycine en temocilline (Van Duin, 2013).
Referenties
- Blount, ZD (2015). De natuurlijke geschiedenis van modelorganismen: het onuitputtelijke potentieel van E. coli. Elife, 4, e05826.
- Cabello, RR (2007). Menselijke microbiologie en parasitologie. Etiologische bases van infectieziekten en parasitaire ziekten. Pan American Medical Ed
- Cullimore, DR (2010). Praktische atlas voor bacteriële identificatie. CRC Press.
- Falagas, ME, Lourida, P., Poulikakos, P., Rafailidis, PI, & Tansarli, GS (2013). Antibiotische behandeling van infecties veroorzaakt door carbapenemresistente Enterobacteriaceae: systematische evaluatie van het beschikbare bewijs. Antimicrobiële middelen en chemotherapie, AAC-01222.
- García, P., en Mendoza, A. (2014). Traditionele biochemische tests met hoge resolutie voor handmatige identificatie van Enterobacteriaceae. Latin American Clinical Biochemical Acta, 48 (2), 249-254.
- Gragera, BA (2002). Enterobacteriële infecties. Door medicijnen geaccrediteerd programma voor permanente medische educatie, 8 (64), 3385-3397.
- Guerrero, PP, Sánchez, FG, Saborido, DG en Lozano, IG (2014). Enterobacteriële infecties. Door medicijnen geaccrediteerd programma voor permanente medische educatie, 11 (55), 3276-3282.
- Olivas, E. (2001). Basic Microbiology Laboratory Manual. Sport trainingsprogramma. UACJ.
- Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Inleiding tot microbiologie. Panamerican Medical Ed.
- Van Duin, D., Kaye, KS, Neuner, EA, & Bonomo, RA (2013). Carbapenem-resistente Enterobacteriaceae: een overzicht van behandeling en resultaten. Diagnostische microbiologie en infectieziekte, 75 (2), 115-120.
- Winn, WC (2006). Koneman's kleurenatlas en leerboek van diagnostische microbiologie. Lippincott Williams & Wilkins.