Le Enterobacteriaceae sono gruppi complessi e diversificati di microrganismi. Prendono il nome dalla loro frequente ubicazione nel tratto digerente dei mammiferi - compreso l'uomo - e di altri animali, come gli insetti (Tortora et al. 2007).
Tuttavia, la presenza di questi batteri non è limitata al mondo animale, sono stati trovati anche come patogeni nelle piante (Cabello, 2007), nel suolo e persino nell'acqua (Olivas, 2001).
Escherichia coli
Secondo la terminologia tecnica, sono considerati "bacilli", termine che si riferisce alla forma a barra allungata, diritta e sottile di questi organismi. Inoltre, sono batteri gram-negativi, il che indica che la loro parete cellulare è sottile e con una doppia membrana ricca di diversi tipi di lipidi (Tortora et al. 2007).
Da un punto di vista clinico, ci sono alcune specie di Enterobacteriaceae che causano malattie nell'uomo, quindi sono state studiate in modo esauriente. Tuttavia, non tutti sono patogeni.
Ad esempio, l'Escherichia coli è uno degli abitanti più comuni dell'intestino dei mammiferi e alcuni ceppi sono benefici. Infatti, E.coli è in grado di produrre vitamine ed escludere altri microrganismi dannosi dall'intestino (Blount, 2015).
Caratteristiche generali
Le Enterobacteriaceae sono batteri a vita libera, non formano spore e sono di dimensioni intermedie, misurano da 0,3 a 6,0 µm di lunghezza e 0,5 µm di diametro. La temperatura ottimale per la sua crescita è di 37 ° C. Sono anaerobici facoltativi, cioè possono vivere in ambienti con ossigeno o farne a meno.
Alcuni hanno flagelli (una proiezione che ricorda una frusta e viene utilizzata per il movimento), mentre altri non hanno strutture per la locomozione e sono totalmente immobili.
Oltre ai flagelli, questi batteri hanno generalmente una serie di appendici più corte note come fimbrie e pilis. Sebbene l'aspetto di entrambi assomigli a un capello, differiscono nelle loro funzioni.
Le fimbrie sono strutture utilizzate per aderire alla mucosa, mentre i pili sessuali consentono lo scambio di materiale genetico tra due organismi, fungendo da sorta di ponte per questo processo (Tortora et al. 2007).
Sebbene sia vero che i batteri non subiscono la riproduzione sessuale, questo evento consente lo scambio di DNA. Questa nuova molecola di DNA acquisita dai batteri riceventi le consente di sviluppare alcune caratteristiche, come la resistenza a un particolare antibiotico.
Questo è noto come trasferimento genico orizzontale, è comune nella maggior parte dei batteri e ha implicazioni clinicamente rilevanti.
È tipico di alcune Enterobacteriaceae essere circondate da uno strato aggiuntivo composto da polisaccaridi. Questa è chiamata capsula e contiene gli antigeni K (Guerrero et al., 2014).
Classificazione
La famiglia delle Enterobacteriaceae è composta da circa 30 generi e circa più di 130 specie, biogruppi e gruppi enterici. Tuttavia, il numero può variare leggermente a seconda dell'autore che ha stabilito l'ordinamento tassonomico.
La classificazione di questi microrganismi si basa sulla determinazione della presenza o dell'assenza di alcuni enzimi chiave appartenenti a diverse vie metaboliche. Allo stesso modo, sono inclusi altri principi per stabilire l'ordine del gruppo, come: reazioni sierologiche, suscettibilità o resistenza a determinati antibiotici.
Storicamente, la categoria tassonomica della tribù è stata utilizzata nella classificazione delle Enterobacteriaceae. Questo includeva le tribù Escherichieae, Edwardsielleae, Salmonelleae, Citrobactereae, Klebsielleae, Proteeae, Yersinieae ed Erwiniaeae.
Tuttavia, secondo diversi autori, questa visione è già obsoleta ed è stata scartata. Nonostante questo cambiamento, la tassonomia di questo gruppo è stata oggetto di un arduo dibattito (Winn, 2006).
Negli ultimi anni, le tecniche di sequenziamento e ibridazione del DNA hanno permesso di stabilire una classificazione più precisa degli organismi che compongono questa famiglia eterogenea.
All'interno della classificazione e nomenclatura delle Enterobacteriaceae si possono citare i generi più importanti del gruppo: Escherichia, Shigella, Klebsiella, Yersinia, Enterobacter, Serratia, Hafnia, Proteus, Morganella, Providencia, Citrobacter, Edwardsiella e Salmonella.
Test biochimici
I test biochimici sono essenziali in laboratorio per identificare i patogeni nell'uomo, nel suolo e negli alimenti. La risposta dei microrganismi a diverse reazioni biochimiche produce una caratteristica che aiuta la loro tipizzazione.
Le caratteristiche più importanti del metabolismo di questa famiglia di batteri includono:
-La capacità di ridurre i nitrati in nitriti, un processo chiamato denitrificazione (ci sono alcune eccezioni come Pantoea agglomerans, Serratia e Yersinia).
-Possibilità di fermentare il glucosio.
-Negatività al test dell'ossidasi, positivo al test della catalasi, e né pectato né alginato liquefatti (Gragera, 2002; Cullimore, 2010; Guerrero et al., 2014).
- Allo stesso modo, alcune delle Enterobacteriaceae patogene non fermentano il lattosio.
Tra i test più comuni per l'identificazione di questi microrganismi ci sono: produzione di acetil-metil-carbinolo, test del rosso metile, produzione di indolo, uso di citrato di sodio, produzione di acido solforico, idrolisi di gelatina, idrolisi di urea e fermentazione di glucosio, lattosio, mannitolo, saccarosio, adonitolo, sorbitolo, arabinosio, tra gli altri carboidrati (Winn, 2006; Cabello, 2007).
I test che si ritiene abbiano il maggior potere di discernere l'identità dei batteri sono: produzione di indolo, lisina decarbossilasi, H2S e ornitina decarbossilasi (García, 2014).
epidemiologia
Le Enterobacteriaceae sono gli agenti causali di varie patologie. Tra le più comuni vi sono le infezioni del tratto urinario, la polmonite, la setticemia e la meningite. Sebbene la produzione dell'infezione dipenda principalmente dallo stato del sistema immunitario del paziente.
Tra i generi di Enterobacteriaceae clinicamente importanti, i più rilevanti sono:
-Salmonella: si trasmette tramite cibo o acqua contaminati e provoca febbre, diarrea e vomito.
-Klebsiella: è associata a infezioni del tratto urinario, diarrea e ascessi e riniti.
-Enterobacter: è associato a meningite e sepsi.
Serratia: provoca polmonite, endocardite e sepsi.
Alcuni generi di Proteus causano gastroenterite.
Citrobacter provoca infezioni del tratto urinario e respiratorio nei pazienti malati.
trattamenti
Il trattamento di questi patogeni batterici è piuttosto complesso e dipende da un'ampia varietà di fattori, come la situazione iniziale del paziente ei sintomi che questo si manifesta.
Le Enterobacteriaceae, che sono agenti nocivi, sono generalmente sensibili ad alcuni antibiotici come: chinoloni, ampicillina, cefalosporine, amoxicillina-clavulanato, cotrimossazolo e alcuni sono sensibili alla tetraciclina.
Va notato che l'uso indiscriminato di antibiotici aumenta la frequenza dei batteri resistenti a loro. Questo è considerato un delicato problema di salute globale e, logicamente, ostacola l'allocazione delle cure.
Ad esempio, il fatto che alcune Enterobacteriaceae siano resistenti alle carbapenemasi ostacola notevolmente i trattamenti e la soluzione più semplice possibile è applicare un trattamento che combini diversi antibiotici (Falagas et al., 2013), come la tigeciclina e la colistina (Guerrero et al., 2014).
Ricerche recenti suggeriscono l'uso di aminoglicosidi, polimixine, fosfomicina e temocillina (Van Duin, 2013).
Riferimenti
- Blount, ZD (2015). La storia naturale degli organismi modello: il potenziale inesauribile di E. coli. Elife, 4, e05826.
- Cabello, RR (2007). Microbiologia umana e parassitologia. Basi eziologiche di malattie infettive e parassitarie. Ed. Medico panamericano
- Cullimore, DR (2010). Atlante pratico per l'identificazione batterica. CRC Press.
- Falagas, ME, Lourida, P., Poulikakos, P., Rafailidis, PI e Tansarli, GS (2013). Trattamento antibiotico delle infezioni dovute a Enterobacteriaceae resistenti ai carbapenemi: valutazione sistematica delle prove disponibili. Agenti antimicrobici e chemioterapia, AAC-01222.
- García, P. e Mendoza, A. (2014). Test biochimici tradizionali e ad alta risoluzione per l'identificazione manuale delle Enterobacteriaceae. Latin American Clinical Biochemical Acta, 48 (2), 249-254.
- Gragera, BA (2002). Infezioni da enterobatteri. Programma di educazione medica continua accreditato in medicina, 8 (64), 3385-3397.
- Guerrero, PP, Sánchez, FG, Saborido, DG e Lozano, IG (2014). Infezioni da enterobatteri. Programma di educazione medica continua accreditato in medicina, 11 (55), 3276-3282.
- Olivas, E. (2001). Manuale di laboratorio di microbiologia di base. Programma di allenamento sportivo. UACJ.
- Tortora, GJ, Funke, BR e Case, CL (2007). Introduzione alla microbiologia. Ed. Medica panamericana
- Van Duin, D., Kaye, KS, Neuner, EA e Bonomo, RA (2013). Enterobacteriaceae resistenti ai carbapenemi: una revisione del trattamento e dei risultati. Microbiologia diagnostica e malattie infettive, 75 (2), 115-120.
- Winn, WC (2006). Atlante a colori e libro di testo di microbiologia diagnostica di Koneman. Lippincott williams & wilkins.