Enterobacterales — крупный порядок грамотрицательных бактерий, представители которого имеют большое значение для клинической микробиологии. В эту группу входят как микроорганизмы, способные быть частью нормальной микробиоты или встречаться в окружающей среде, так и возбудители инфекционных заболеваний.
Для лабораторной диагностики важно не только обнаружить бактерию, но и определить ее принадлежность к определенному роду или виду. При необходимости следующим этапом становится определение чувствительности микроорганизма к антимикробным препаратам. Такая последовательность позволяет получить более полную характеристику выделенного микроорганизма и оценить его фенотип чувствительности.
В статье рассмотрим, какие бактерии относятся к Enterobacterales, чем этот порядок отличается от семейства Enterobacteriaceae, как проводят идентификацию энтеробактерий и зачем определяют их чувствительность к антимикробным препаратам.
Что такое Enterobacterales
Enterobacterales — таксономический порядок бактерий класса Gammaproteobacteria. Многие его представители относятся к грамотрицательным палочковидным бактериям и способны расти на стандартных питательных средах. Для группы характерно большое разнообразие микроорганизмов, различающихся по экологическим особенностям, биохимическим свойствам и медицинскому значению.
Название «энтеробактерии» исторически широко использовалось для обозначения группы кишечных грамотрицательных бактерий. Однако современная классификация значительно изменилась благодаря развитию молекулярно-генетических и других методов исследования. В результате состав и границы традиционно понимаемой группы Enterobacteriaceae были пересмотрены.
Поэтому в современной научной и лабораторной литературе важно различать понятия Enterobacterales и Enterobacteriaceae.
Enterobacterales и Enterobacteriaceae: в чем разница
Enterobacterales — это порядок, тогда как Enterobacteriaceae — семейство внутри этого порядка.
Такое различие имеет значение при интерпретации современной микробиологической литературы. Ранее большое количество клинически значимых родов объединяли в семействе Enterobacteriaceae в традиционном понимании. Последующие филогенетические исследования показали более сложную структуру этой группы и стали основанием для пересмотра ее таксономии.
При этом термин «энтеробактерии» продолжает широко использоваться в медицинской микробиологии как удобное обозначение представителей Enterobacterales, имеющих значение для диагностики инфекций.
Какие бактерии относятся к Enterobacterales
К Enterobacterales относятся десятки родов и большое количество видов. Для клинической микробиологии особое значение имеют представители следующих родов:
| Род | Примеры | Медицинское значение |
|---|---|---|
| Escherichia | Escherichia coli | Один из наиболее значимых представителей группы; может быть причиной кишечных и внекишечных инфекций. |
| Klebsiella | Klebsiella pneumoniae | Может вызывать внебольничные и госпитальные инфекции. |
| Enterobacter | Enterobacter cloacae complex и другие виды | Имеет значение прежде всего как возбудитель оппортунистических и госпитальных инфекций. |
| Citrobacter | Citrobacter freundii, Citrobacter koseri | Отдельные представители могут быть причиной оппортунистических инфекций. |
| Proteus | Proteus mirabilis | Один из значимых представителей при инфекциях мочевыводящих путей. |
| Serratia | Serratia marcescens | Может участвовать в развитии госпитальных инфекций. |
| Salmonella | Salmonella enterica | Включает возбудителей кишечных и системных инфекций. |
| Shigella | Shigella spp. | Представители рода являются возбудителями кишечных инфекций. |
| Yersinia | Yersinia spp. | Отдельные виды имеют значение как возбудители инфекционных заболеваний. |
Перечень не является исчерпывающим: порядок Enterobacterales включает значительно больше родов и видов. Кроме того, таксономическое положение отдельных микроорганизмов и их названия могут уточняться по мере развития методов генетического и филогенетического анализа.
Где встречаются энтеробактерии
Представители Enterobacterales широко распространены в окружающей среде. Они могут обнаруживаться в почве, воде, пищевых продуктах, на различных объектах окружающей среды и в организме человека и животных.
Некоторые представители входят в состав кишечной микробиоты. Поэтому само обнаружение энтеробактерий не всегда означает наличие инфекционного заболевания. При лабораторной интерпретации необходимо учитывать вид микроорганизма, биологический материал, особенности его выделения и клинический контекст.
Другие представители Enterobacterales являются значимыми патогенами или условно-патогенными микроорганизмами и могут вызывать инфекции при определенных условиях.
Какие инфекции могут вызывать Enterobacterales
Клиническое значение представителей Enterobacterales существенно различается. Одни виды преимущественно связаны с кишечными инфекциями, другие могут вызывать инфекции различных органов и систем.
Инфекции мочевыводящих путей
Escherichia coli является одним из наиболее распространенных возбудителей инфекций мочевыводящих путей. Также в таких инфекциях могут участвовать представители родов Klebsiella, Proteus, Enterobacter и других Enterobacterales.
Кишечные инфекции
Некоторые представители Escherichia, Salmonella, Shigella и Yersinia могут быть связаны с инфекционными заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Конкретное клиническое значение определяется видом и свойствами выделенного микроорганизма.
Инфекции кровотока и другие внекишечные инфекции
Представители Enterobacterales также могут вызывать инфекции кровотока и инфекции различных органов и систем. Особенно большое значение они имеют в медицинских учреждениях, где определенные виды могут выступать возбудителями оппортунистических и госпитальных инфекций.
Как проводят идентификацию Enterobacterales в лаборатории
Идентификация микроорганизма — один из основных этапов микробиологического исследования. Ее задача заключается в определении принадлежности выделенного микроорганизма к определенному таксону, в том числе роду или виду.
Для идентификации Enterobacterales могут применяться разные подходы: от классических культуральных и биохимических методов до автоматизированных систем, масс-спектрометрии и молекулярно-генетических методов.
Бактериологический метод
Классический бактериологический подход включает выделение микроорганизма из исследуемого материала, получение культуры и изучение ее морфологических и культуральных свойств.
Полученную культуру затем исследуют с помощью набора признаков, позволяющих определить ее принадлежность к определенной группе микроорганизмов и провести дальнейшую идентификацию.
Биохимическая идентификация
Биохимическая идентификация основана на изучении метаболических и ферментативных свойств микроорганизма. Для этого используют набор дифференциально-диагностических реакций.
В зависимости от используемой системы могут оцениваться различные признаки, например способность микроорганизма ферментировать определенные субстраты, наличие отдельных ферментов и другие биохимические характеристики.
Совокупность полученных результатов формирует биохимический профиль, который сопоставляется с известными характеристиками микроорганизмов. Такой подход на протяжении длительного времени применялся для идентификации энтеробактерий и продолжает использоваться в составе современных коммерческих и автоматизированных систем.
Автоматизированные системы идентификации
Современные микробиологические лаборатории могут использовать автоматизированные системы, которые стандартизируют проведение большого количества тестов и помогают сопоставлять полученный профиль с базой данных.
Преимуществами таких систем являются стандартизация процедур, снижение объема ручной работы и возможность получать результаты в рамках единого лабораторного процесса.
MALDI-TOF MS
MALDI-TOF масс-спектрометрия используется для идентификации микроорганизмов по характерному белковому спектру. Метод получил широкое распространение в клинической микробиологии и позволяет быстро идентифицировать многие бактерии.
При этом возможности метода зависят от конкретного микроорганизма и базы данных. Для близкородственных видов в некоторых случаях могут потребоваться дополнительные методы исследования. Например, для отдельных представителей рода Enterobacter точная видовая идентификация может оставаться сложной задачей.
Молекулярно-генетические методы
Для идентификации бактерий также применяются ПЦР, секвенирование и другие молекулярно-генетические методы. Они позволяют исследовать специфические последовательности ДНК и могут использоваться для решения задач, когда фенотипических признаков недостаточно для надежной идентификации.
Зачем нужна видовая идентификация Enterobacterales
Определение конкретного микроорганизма важно не только для его классификации. Видовая принадлежность помогает лабораторному специалисту правильно интерпретировать полученные результаты и выбрать дальнейшую схему исследования.
Разные представители Enterobacterales могут обладать различными природными и приобретенными механизмами устойчивости к антимикробным препаратам. Поэтому идентификация микроорганизма и определение его чувствительности являются взаимосвязанными этапами лабораторной работы.
Таким образом, условная последовательность лабораторного исследования может выглядеть следующим образом:
- получение и исследование клинического материала;
- выделение микроорганизма;
- идентификация культуры;
- определение чувствительности к антимикробным препаратам при наличии соответствующих показаний;
- интерпретация и оформление лабораторного результата.
Определение чувствительности Enterobacterales к антимикробным препаратам
Определение антимикробной чувствительности (AST, antimicrobial susceptibility testing) позволяет оценить реакцию выделенного микроорганизма на исследуемые антимикробные препараты.
Результаты такого исследования имеют значение для лабораторной характеристики изолята и могут использоваться врачом вместе с клиническими данными при принятии решений о лечении инфекции.
Для определения чувствительности применяются стандартизованные фенотипические методы. Среди них — диско-диффузионный метод и методы определения минимальной подавляющей концентрации (МПК, MIC). EUCAST указывает, что основой фенотипического тестирования чувствительности являются референсный метод микроразведения в бульоне и стандартизованный диско-диффузионный метод.
Диско-диффузионный метод
При диско-диффузионном методе на поверхность питательной среды с культурой микроорганизма помещают диски, содержащие определенные антимикробные препараты. После инкубации оценивают зоны подавления роста вокруг дисков.
Полученные значения сравнивают с установленными критериями интерпретации. Метод требует соблюдения стандартизованных условий проведения исследования и контроля качества.
Определение минимальной подавляющей концентрации
Минимальная подавляющая концентрация (МПК, MIC) — наименьшая концентрация антимикробного препарата, при которой в заданных условиях наблюдается подавление видимого роста исследуемого микроорганизма.
Определение МПК является важным инструментом количественной оценки чувствительности. Для этого применяют, в частности, метод серийных разведений в жидкой питательной среде. EUCAST публикует методические рекомендации по определению MIC методом микроразведений и требования к контролю качества.
Автоматизированное определение чувствительности
В лабораторной практике также используются автоматизированные и полуавтоматизированные системы для определения чувствительности. Они позволяют стандартизировать выполнение тестов и обработку результатов.
При использовании коммерческих систем важное значение имеет контроль качества и соответствие методики установленным стандартам. EUCAST отдельно отмечает необходимость контроля качества результатов, получаемых с использованием коммерческих систем определения MIC и других методов AST.
Как интерпретируют результаты определения чувствительности
Само измеренное значение MIC или диаметр зоны задержки роста не является окончательным выводом о клинической эффективности препарата. Результат интерпретируют с учетом установленных пороговых значений — breakpoint.
В системе EUCAST результаты могут классифицироваться как:
- S — чувствительный при стандартном режиме дозирования;
- I — чувствительный при повышенной экспозиции;
- R — устойчивый.
Категория определяется с учетом вида микроорганизма, исследуемого препарата и действующих критериев интерпретации. EUCAST регулярно обновляет таблицы breakpoint и методические документы, поэтому при проведении и интерпретации AST необходимо использовать актуальные рекомендации.
Лабораторный результат не следует рассматривать как самостоятельное назначение лекарственной терапии: выбор лечения относится к компетенции врача и проводится с учетом клинической ситуации, локализации инфекции, состояния пациента и других факторов.
Антибиотикорезистентность Enterobacterales
Антибиотикорезистентность — способность микроорганизма сохранять жизнеспособность и размножение при воздействии антимикробного препарата в условиях, при которых чувствительные микроорганизмы подавляются.
Для Enterobacterales устойчивость к антимикробным препаратам имеет особое значение. У представителей этой группы могут встречаться различные механизмы резистентности, в том числе связанные с продукцией ферментов, изменением проницаемости клеточной оболочки, работой эффлюксных систем и другими механизмами.
Бета-лактамазы и ESBL
Одним из механизмов устойчивости является продукция β-лактамаз — ферментов, способных разрушать определенные β-лактамные антимикробные препараты.
Отдельное значение имеют β-лактамазы расширенного спектра (ESBL, БЛРС). Их наличие может приводить к устойчивости микроорганизмов к ряду β-лактамных препаратов и требует корректной лабораторной оценки фенотипа чувствительности.
AmpC и карбапенемазы
Для отдельных представителей Enterobacterales также имеют значение AmpC β-лактамазы и карбапенемазы. Эти механизмы могут существенно изменять профиль чувствительности микроорганизма.
Поэтому лабораторное определение чувствительности должно проводиться стандартизованными методами с использованием актуальных критериев интерпретации. Для Enterobacterales существуют отдельные рекомендации и breakpoint, которые регулярно пересматриваются.
Идентификация и определение чувствительности: взаимосвязанные этапы
Идентификация и определение антимикробной чувствительности решают разные лабораторные задачи.
| Этап | Основной |
|---|---|
| Идентификация | Какой микроорганизм выделен? |
| Определение чувствительности | Как микроорганизм реагирует на исследуемые антимикробные препараты? |
| Интерпретация | Как классифицировать полученный результат с учетом действующих критериев? |
В зависимости от задачи лаборатории эти этапы могут выполняться с использованием отдельных тест-систем либо в рамках комбинированного исследования.
Наборы реагентов для идентификации и определения чувствительности Enterobacterales
Для лабораторного исследования энтеробактерий применяются специализированные наборы реагентов и тест-системы. Они могут быть предназначены для отдельных этапов исследования или объединять идентификацию микроорганизма и определение его чувствительности к антимикробным препаратам.
Набор реагентов для идентификации — XK-24A C IVD
Набор XK-24A C IVD относится к категории наборов для идентификации и может использоваться в рамках лабораторного исследования микроорганизмов в соответствии с назначением и инструкцией производителя.
Набор реагентов для определения чувствительности — XK-96A C IVD
XK-96A C IVD относится к категории наборов для определения чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам. Конкретные условия проведения исследования, перечень исследуемых препаратов и правила интерпретации результатов определяются документацией к набору и применяемыми лабораторными стандартами.
Комбинированный набор — XK-96B C IVD
XK-96B C IVD относится к категории комбинированных наборов, предназначенных для задач идентификации и определения чувствительности к антимикробным препаратам.
Комбинированные решения позволяют объединить несколько этапов лабораторного исследования в рамках одной системы. Перед применением необходимо ознакомиться с назначением, областью применения и инструкцией производителя.
Заключение
Enterobacterales объединяет большое количество бактерий, различающихся по биологическим свойствам и медицинскому значению. Поэтому при работе с выделенным микроорганизмом важно не ограничиваться определением его принадлежности к широкой группе.
Современная лабораторная диагностика предусматривает последовательное решение нескольких задач: идентификацию микроорганизма, определение его чувствительности к антимикробным препаратам и корректную интерпретацию полученных результатов.
Для этих целей используются биохимические и автоматизированные системы идентификации, методы определения МПК, диско-диффузионные методики и специализированные наборы реагентов. Выбор конкретного решения зависит от задач лаборатории, исследуемого микроорганизма и требований применяемых стандартов.
Медика Групп предлагает наборы реагентов ЮНОНА ХК-II для различных этапов лабораторного исследования, включая решения для идентификации, определения чувствительности и комбинированного проведения этих исследований.
