2.4.1. đặc tắnh sinh học
Trực khuẩn Escherichia coli là một vi khuẩn thuộc nhóm vi khuẩn ựường
ruột Enterobacteriaceae, có nhiều trong tự nhiên, trong ựường ruột của người và ựộng vật. Trong ựường ruột, E. coli có nhiều ở ruột già nên còn gọi là vi khuẩn ruột già.
Từ ruột, E. coli theo phân ra ựất, nước và khi gặp ựiều kiện phát triển thuận lợi, chúng có thể trở thành nguyên nhân gây ra một số bệnh ở người và ựộng vật.
2.4.1.1. Hình thái
E. coli là một trực khuẩn Gram âm, hình gậy ngắn, kắch thước 2 Ờ3 x 0,6ộ.
Trong cơ thể có hình cầu trực khuẩn, ựứng riêng lẻ ựôi khi xếp thành chuỗi ngắn. Có khi trong môi trường nuôi cấy thấy có những trực khuẩn dài 4 Ờ 8ộ, những loại này thường gặp trong canh khuẩn già.
Mặc dù có lông nhưng một tỷ lệ lớn các E. coli không di ựộng. Vi khuẩn không sinh nha bào, có thể có giáp mô.
2.4.1.2. đặc tắnh nuôi cấy
E. coli là trực khuẩn hiếu khắ và yếm khắ tùy tiện, có thể phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường.
Ờ Thạch thường: Sau 24 giờ hình thành những khuẩn lạc tròn, ướt, không trong suốt, màu tro trắng nhạt, hơi lồi, ựường kắnh 2 Ờ 3mm. Nuôi lâu, khuẩn lạc trở thành gần như nâu nhạt và mọc rộng ra. Có thể quan sát thấy cả những khuẩn lạc dạng R (Rough) và M (Mucous).
Ờ Nước thịt: Phát triển tốt, môi trường rất ựục, có cặn màu tro nhạt lắng xuống ựáy, ựôi khi có màu xám nhạt trên mặt môi trường, môi trường có mùi phân thối.
Ờ Thạch máu: Có chủng dung huyết β, có chủng dung huyết α.
Ờ Môi trường Macconkey: Khuẩn lạc màu hồng cánh sen, tròn nhỏ, hơi lồi, không nhày, rìa gọn, không làm chuyển màu môi trường
Ờ Môi trường SS: Khuẩn lạc màu ựỏ.
Ờ Môi trường BGA: Khuẩn lạc dạng S, màu vàng nhạt.
2.4.1.3. đặc tắnh sinh hóa Ờ Chuyển hóa ựường:
E. coli lên men có sinh hơi các loại ựường: lactose, fructose, glucose, levulose, galactose, xylose, ramnose, maniton, mannitol. Không lên men adonit, inozit.
Tất cả các E. coli ựều lên men ựường lactose nhanh và sinh hơi, tuy nhiên cũng có một vài chủng E. coli không lên men lactose.
Ờ Các phản ứng khác:
Sữa: ựông sau 24 Ờ 72 giờ ở 37oC.
Gelatin, huyết thanh ựông, lòng trắng trứng ựông: không tan chảy. Nghiệm pháp IMVIC: + + - -
Có men decacboxylaza với lyzin, denitin, acginin và glutamic.
2.4.2. Cấu trúc kháng nguyên
Cấu trúc kháng nguyên của E. coli rất phức tạp, có ựủ ba loại kháng nguyên O, H và K. Kháng nguyên K cũng có nhiêu loại L, A, B nên có nhiều type huyết thanh khác nhau.
Dựa vào cấu tạo kháng nguyên O, E. coli ựược chia làm nhiều nhóm, căn cứ vào cấu tạo kháng nguyên O, H, K, E. coli lại chia làm nhiều type, mỗi type ựều ựược ghi thứ tự các yếu tố kháng nguyên O, H, K.
2.4.3. Một số yếu tố ựộc lực
Ờ độc tố: Loại E. coli có giáp mô (kháng nguyên K) gây ngộ ựộ mạnh hơn loại không giáp mô.
Ờ Nội ựộc tố ựường ruột: Gồm 2 loại chịu nhiệt và không chịu nhiệt. Cả hai loại này ựều gây tiêu chảy.
Loại chịu nhiệt ST (Heat Stable Enterotoxins): gồm các loại STa, STb. ST kắch thắch Guanylate cyclase làm tăng GMP vòng dẫn tới tăng bài xuất Na+, HCO3Ờ, H2O ựồng thời cũng cản trở quá trình hấp thu các yếu tố này. Do ựó gây ỉa chảy.
Loại không chịu nhiệt LT (Heat Labile Enterotoxins): gồm các loại LT1, LT2. LT kắch hoạt hệ thống mêm Adenylate cyclase làm tăng bài xuất Na+, ClỜ, H2O từ tế bào vào xoang ruột, ựồng thời cản trở quá trình hấp thu các yếu tố trên từ bên ngoài vào tế bào, dưới tác ựộng của một số yếu tố khác gây nên tình trạng ỉa chảy.
2.4.4. đặc tắnh gây bệnh
Cơ chế gây ngộ ựộc: khi cơ thể bị nhiễm một số vi khuẩn kèm theo ựộc tố của chúng.
E. coli gây bệnh ựược chia thành sáu nhóm như sau:
Ờ Enteropathogenic E. coli (EPEC): là nhóm E. coli gây bệnh ựường ruột. Gồm các type thường gặp O26: B6, O44, O55: B5, O112: B11, O124, O125: B5, O142, thường gây tiêu chảy cho trẻ em dưới 18 tháng.
Ờ Enterotoxigenic E. coli (ETEC): là nhóm E. coli sản sinh ựộc tố ựường ruột (LT, ST), gây bệnh ở mọi lứa tuổi.
Ờ Enteroinvasive E. coli (EIEC): là nhóm E. coli xâm nhập và kắ sinh nội bào. Những E. coli thuộc nhóm này có 1 số ựặc tắnh sinh hóa gần giống Shigella. 30% các chủng phân lập ựược không lên men lactose, ựa số không di dộng. Thường gặp các type O125, O167, O144Ầ.
Ờ Enterohaemorrhagic E. coli (EHEC) Ờ Verotoxin producing E. coli
(VTEC): gây xuất huyết ruột và tiết niệu do nhóm vi khuẩn sản sinh ựộc tố tế bào thường gây bệnh cho trẻ em dưới 5 tuổi.
Ờ Enteroodherent aggregative (EA Ờ AggEC): là nhóm vi khuẩn E. coli
gây kết tập ựường ruột.
Gần ựây người ta phát hiện chủng E. coli mới ký hiệu là E. coliO157: H7. Chủng này ựã gây ra những vụ ngộ ựộc lớn trên thế giới trong những năm gần ựây (Trung tâm phòng chống dịch bệnh Hoa Kỳ):
Năm 1982, lần ựầu tiên người ta ghi nhận ựược nguồn bệnh do E. coli
O157: H7. Năm 1985, người ta nhận thấy triệu chứng hoại huyết có liên quan
ựến chủng O157: H7. Năm 1990, bùng nổ trận dịch từ nguồn nước nhiễm chủng
E. coliO157: H7. Năm 1996, xảy ra trận dịch khá phức tạp ở Nhật Bản do uống
nước táo chưa diệt khuẩn.