колибацилоза

Съдържание

  • 1. Въведение
  • 2 Описание
    • 2.1 Причина
    • 2.2 Признаци
    • 2.3 Диагностика
  • 3 Значение
    • 3.1 Проблеми с общественото здраве
  • 4 История
  • 5 Епидемиология, патология и вирулентност
    • 5.1 Механизъм на заразяване
  • 6 Лечение
  • 7 Текущи изследвания
  • 8 Референции

Колибактериоза (ko ″ lĭbas ″ ĭ-lo´sis) [1] е широк термин, който се отнася до всяка инфекция или заболяване, причинено от бактериите Ешерихия коли [6]. Тези инфекции включват колисептицемия, колигранулом, венерална колибацилоза, колиформния целулит, перитонит, салпингит, орхит и ентерит, наред с други [2] [5]. При бозайниците колибацилозата обикновено е първична чревна или пикочна инфекция. Докато колибацилозата при домашните птици обикновено е вторично заболяване, което се появява, когато имунната система на гостоприемника е претоварена с вирулентни Е. coli щамове [2].

Колибацилозата е често срещано заболяване, което се наблюдава в цял свят и е от голямо икономическо значение по отношение на загубата на добитък [2] [4] [5]. Това е най-често срещаната инфекциозна бактериална болест при домашните птици [2] и се наблюдава при говеда [12], свине [9], кози [3] и други бозайници. Текущи изследвания се правят, за да се определи дали колибацилозата представлява опасност за общественото здраве за хората и как антибиотичната резистентност влияе върху развитието на широко разпространено лечение [2].

Защото

Колибацилозата се причинява от инфекция с бактериите Ешерихия коли (Е. coli) [2]. Той е свързан с много различни видове заболявания, вариращи от инфекция на дихателните пътища до синдром на подутата глава при домашни птици до инфекции на пикочните пътища [5]. Е. coli може да зарази гостоприемници като първичен или вторичен патоген [5].

Признаци

Колибацилозата може да бъде открита при добитъка чрез тежка диария, причинена от ентерит [7], куцота, забавен растеж, бездействие, липса на апетит и консумация на вода и неотзивчивост [2]. Тези фактори са общи признаци на инфекциите, изброени по-горе, и са всички възможни показатели за колибактериоза. Важно е да се отбележи, че едно заразено животно може да не изразява всички тези характеристики или дори повечето от тях. Ако едно животно притежава един или повече от тези фактори, то непременно има и колибацилоза. Това са просто често срещани симптоми на заболяването. Признаците на колибацилоза са неспецифични и варират значително при различните гостоприемници [4]. Заболеваемостта и смъртността са много различни в зависимост от това коя инфекция/инфекции е Е. coli щам причинява в определено стадо животни [2]. Въпреки това, почти всички стада проявяват известна степен на смъртност поради огнище на колибацилоза [2]. Силно вирулентни щамове на Е. coli карат домакините да се разболеят и да умрат в рамките на няколко часа, докато леко засегнатите стада могат да отнемат дни, за да покажат заболеваемост [2].

Диагноза

Има няколко начина за диагностициране на колибацилоза. Типичните макроскопски лезии в трупа на животно са преобладаващите признаци на колибацилоза [2] [5]. Също така, чиста колония от Е. coli за диагноза е необходима изолирана от сърцето на животното кръв, черен дроб или типични висцерални лезии [4]. След това се определя, че изолатите са патогенни чрез мултиплексни PCR панели за плазмидно-медиирани гени за вирулентност [4]. Ако изолатът съдържа гени за вирулентност, тогава е сигурно, че животното е умряло от колибацилоза [4]. Инокулирането на алантоисната торбичка на 12-дневни пилешки ембриони също може да определи патогенността, ако е вирулентна Е. coli се установява, че присъства [4]. Друг начин за откриване на колибацилоза е чрез последователностите Iss, които са възможни индикатори за способността на даден изолат да причинява заболяване [11]. Това потенциално може да доведе до нова форма на лечение на колибацилоза, но тази област все още се нуждае от повече изследвания [11].

Е. coli инфекциите са причина за значителни икономически загуби, а колибацилозата е една от най-силно докладваните Е. coli свързани заболявания [2]. Тези загуби обикновено са резултат от смъртността и намаленото производство на стоки като мляко или яйца при заразени животни [5]. Колибацилозата се среща и по целия свят [2] на места, вариращи от Египет [7], Бангладеш [10], Малайзия [3] до Америка [2] [9].

Проблеми с общественото здраве

Колибацилозата засяга предимно животни, включително птици [2], говеда [12], свине [9] и кози [3]. Той заразява повечето, ако не и всички видове птици [2]. Правени са проучвания върху способността на колибактериозата да заразява хората, но много от тях сочат, че болестта е доста безвредна за хората [2] [8]. Едно проучване разкрива, че макар да има голямо припокриване на гени, включително трансмисивни плазмиди, между APEC (птичи патогенни Е. coli, които причиняват колибацилоза при птиците) и UPEC (уропатегенни Е. coli, които причиняват инфекции на пикочните пътища при хората), има и много разлики между двете групи [8]. Тези разлики предполагат, че макар APEC да е в състояние да причини заболяване при хората, той може да участва само в инфекции на пикочните пътища [8]. Необходими са обаче повече изследвания, за да се определи дали и в какво качество колибацилозата е в състояние да зарази хората [8].

Смъртни случаи при птици, причинени от бактерии, съответстващи на Е. coli е съобщено за първи път през 1894 г. [2]. Опитните инокулации на различни животни показват разнообразния брой гостоприемници на бактериите между 1894 и 1922 г. [2]. Колизептицемията е описана за първи път през 1907 г. като вирулентна Е. coli инфекция, която убива пилета [2]. През 1923г, Е. coli е изолиран от птици с инфекциозен ентерит и парализа, което води до повече описания на колибацилоза [2]. Между 1938 и 1965г, Е. coli е открита като причина за колигранулом, плантарни абсцеси, омфалит и перитонит, наред с други инфекции при пилета [2]. По това време бактериите също са били устойчиви на ваксинации [2]. Тези открития са в основата на знанията за колибацилоза, но има още много какво да се научи за болестта.

Ешерихия коли е нормален и полезен компонент на чревната микрофлора на много животни. Някои щамове като APEC обаче могат да се разпространят в различни вътрешни органи и да причинят инфекция [2] [5]. Следователно, най-големият резервоар на Е. coli е в чревния тракт на повечето животни [2] [5].

Специфичните серотипове, най-свързани с колибацилоза, са O78: K80, O1: K1 и O2: K1 [2]. Съществува обаче висок процент на APEC изолати, които са нетипируеми [4]. Факторите на вирулентност, свързани с колибацилозата, включват притежаването на големи трансмисивни плазмиди на вирулентност, както и способността да се противопоставят на фагоцитозата и серумното убиване [4]. Те също така включват способността да поглъщат желязо при ниски извънклетъчни концентрации и най-важното - способността да се прикрепят и прилепват към структурите на гостоприемника [4].

Възрастта на гостоприемника също играе роля в патогенността на Е. coli видове. По-младите птици, които нямат установена микрофлора, са по-податливи на инфекция [2]. Има и други рискови фактори, които също увеличават вероятността от колибацилозна инфекция. The Е. coli щам, силата на имунната система на гостоприемника и времето на експозиция играят роля [5].

Основното почистване, предотвратяването на пренаселеността и добрата вентилация са важни стъпки за предотвратяване на разпространението на болестта [2] [5]. Фекалното замърсяване на яйцата е най-честата форма на предаване [2]. Бактерията замърсява повърхностите на яйцето и е в състояние да проникне в черупката и мембраната [2], убивайки животното вътре. Прашните и сухи условия позволяват на бактериите да оцелеят на повърхността за дълги периоди от време и за борба с това водата и влагата могат да се изпомпват в къщите [2]. Това води до 84-97% намаление на Е. coli за 7 дни [2]. Замърсената вода и изпускането на гризачи са други начини на предаване на болестта [2].

Механизъм на заразяване

Патогенни щамове на Е. coli като APEC и UPEC имат способността да причиняват заболявания и инфекции. Тези щамове са придобили фактори на вирулентност чрез хоризонтален трансфер на гени, а някои също са опортюнисти, които заразяват имунокомпрометирани бозайници [2]. Придобитите от тях вирулентни фактори са гени, свързани с желязото, токсините и адхезията [2]. Свързаните с желязо гени кодират механизми за придобиване на желязо, които са значително по-рядко срещани в коменсала Е. coli [2]. Причината за това не е напълно изяснена, но се смята, че придобиването на желязо е важна част от патогенезата в Е. coli [2]. Гените, свързани с токсините, включват гена stx1, който кодира за шига токсини, които инхибират протеиновия синтез, и гена cdtB, който кодира за токсин, който блокира митозата [2]. Свързаните с адхезията гени позволяват патогенните Е. coli да се прикрепи към хоста [2]. Тези гени включват pap pilus и s фимбриални оперони, които и двата кодират за адхезия на върха на pilus [2].

Лечението все още е нова област в проучванията на колибацилоза. Повечето лечения не се фокусират върху вече възникващи колибацилозни инфекции, а по-скоро в превенцията на заболяването. Това може да се направи чрез предотвратяване на фекално замърсяване в новоизлюпени яйца и проветряване на инкубаторите/къщите, където се отглеждат животните [5]. Изследването на конкуренцията също се проучва [5]. Това включва инокулиране на новоизлюпени пилета с нормална бактериална флора и определяне дали те са по-способни да се борят с колибацилозни инфекции [5].

Други лечения включват антибиотици и опити за овладяване на получените инфекции [4]. Доказано е, че експерименталните ваксини предпазват от някои колибацилози, причиняващи серогрупи [4], но това все още е активна област на изследване. Голямото разнообразие между щамовете на APEC поставя ограничения за потенциала на всеобхватна ваксинация [5]. Нарастващата загриженост относно антибиотичната резистентност е повлияла и на начина на лечение на колибацилозата [2]. Показано е, че тетрацилцините се борят с колибацилозата, но сега 90% от щамовете са резистентни и 60% са устойчиви на пет или повече антибиотици [4]. Този нарастващ процент на съпротива представлява реална заплаха за клиницистите и известните хора по света [10].

Намаляващото използване на антибиотици за профилактика на колибацилоза остави областта на лечението отворена за нови проучвания [2]. Изследват се алтернативни методи за лечение като пребиотици, пробиотици, ензими и противовъзпалителни лекарства [2]. Пребиотиците и пробиотиците са широко достъпни и се използват върху домашни птици, но ефектът, който те биха могли да имат върху колибацилозата, все още не е публикуван [2]. Доказано е, че етеричните масла значително инхибират Е. coli колонизация in vitro и в долните черва на пилетата, но нито едно проучване не е изследвало този ефект върху колибацилозата [2]. Различни диетични компоненти като протеини и не-нишестени полизахариди биха могли да окажат ефект върху Е. coli растеж и при животните, но за това лечение трябва да се направят повече изследвания [9]. Също така, бактериофагите могат да бъдат нова форма на лечение на колибацилоза [2]. Ново изследване показа, че комбинацията от енрофлоксацин и лечение с бактериофаги има синергичен, полезен ефект върху животното гостоприемник [2]. Трябва обаче да се направи повече, преди да е готов търговски продукт от каквото и да е лечение на колибацилоза [2].