Кіріспе

Enterobacteriaceae бактериялар тұқымдасы – Грам-теріс бактериялардың ірі тұқымдасы. Оған 30-дан астам туыс және 100-ден астам түр кіреді. Тұқымдасы деңгейінен жоғары жіктелуі әлі де талқылауда, бірақ бір жіктеме оны Pseudomonadota типінің Gammaproteobacteria класындағы Enterobacterales қатарына жатқызады. 2016 жылы Адеолу және авторлар тобының салыстырмалы геномдық талдауларына сүйене отырып, осы тұқымдасының сипаттамасы мен құрамы өзгертілді. Enterobacteriaceae тұқымдасына көптеген зиянсыз симбионттармен қатар, Salmonella, Escherichia coli, Klebsiella және Shigella сияқты кең таралған патогендер де кіреді. Бұл тұқымдасқа Enterobacter және Citrobacter сияқты ауру қоздырғыш бактериялар да жатады. Enterobacteriaceae тұқымдасының мүшелерін энтеробактериялар немесе "ішек бактериялары" деп те атай беруге болады, себебі олардың бірнешесі жануарлардың ішегінде тіршілік етеді. Шындығында, тұқымдас атауының этимологиясы – энтеробактерия, ал тұқымдас белгісін білдіретін жұрнағы (aceae) Enterobacter туысынан (ол "Enterobacteraceae" болар еді) емес, ал типтік туысы – Escherichia.

Морфология

Enterobacteriaceae отбасының мүшелері таяқша тәрізді (бацил) және әдетте 1–5 мкм ұзындықта болады. Олар әдетте қан агарында орташа және ірі сұр колониялар түрінде көрінеді, бірақ кейбіреулері пигменттерді өндіре алады. Көбінесе қозғалу үшін көптеген қамшылары болады, бірақ бірнеше туыстар қозғалмайды. Enterobacteriaceae отбасының көпшілігі бактериялық жасушаларды иелеріне жабысуына қатысатын I типті перитрихоздық фимбрияларға ие. Олар спора түзмейді.

Метаболизм

Басқа Pseudomonadota сияқты Enterobacteriaceae бактериялары да Грам-теріс боялады және олар факультативті анаэробтар болып табылады, қанттарды ферменттеу арқылы сүт қышқылы мен әртүрлі басқа да соңғы өнімдерді өндіреді. Көпшілігі нитратты нитритке дейін тотықтырады, бірақ ерекшеліктер де бар. Көптеген ұқсас бактериялардан өзгеше, Enterobacteriaceae бактерияларында көбінесе цитохром c оксидазасы болмайды, дегенмен ерекшеліктер кездеседі. Каталаза реакциясы Enterobacteriaceae бактерияларының арасында әртүрлі болуы мүмкін.

Экология

Бұл отбасының көптеген мүшелері адамдар мен басқа жануарлардың ішек микробиотасында кездесетін қалыпты микроорганизмдер, ал қалғандары суда немесе топырақта табылса, кейбіреулері әртүрлі жануарлар мен өсімдіктерде паразит ретінде өмір сүреді.

Үлгілік организмдер мен медициналық маңыздылығы

Е. coli – ең маңызды модельдік организмдердің бірі, оның генетикасы және биохимиясы жан-жақты зерттелген. Кейбір энтеробактериялар маңызды патогендер болып табылады, мысалы, Salmonella немесе Shigella, себебі олар эндотоксиндерді өндіреді. Эндотоксиндер жасуша қабырғасында орналасады және жасуша өлгенде және жасуша қабырғасы ыдырағанда босатылады. Enterobacteriaceae отбасының кейбір өкілдері эндотоксиндерді шығарады, олар жасуша лизісінен кейін қан ағынына түскенде жүйелік қабыну және қантамырларды кеңейту реакциясын тудырады. Бұл реакцияның ең ауыр түрі эндотоксикалық шок деп аталады, ол өте жылдам өлімге алып келуі мүмкін.

Тарихи жүйелік және таксономия

Enterobacteriaceae тұқымдасы бастапқыда "Enterobacteriales" қатарының жалғыз туысы болды. Бұл тұқымда әртүрлі экологиялық ортада тіршілік ететін, биохимиялық жағынан ерекшеленетін көптеген түрлер кірді, бұл биохимиялық сипаттамаларды жасауды қиындатты. Тұқым мен қатарға түрлердің алғашқы жіктелуі негізінен 16S рРНК геномдық тізбектерін талдауға негізделген, оның ажырату қабілетінің төмен екені белгілі және нәтижелері қолданылған алгоритм мен организм туралы мәліметке байланысты өзгеруі мүмкін. Бұған қарамастан, талдаулар полифилетикалық тармақтануды көрсетті, яғни тұқымның ішінде ерекше кіші топтар бар екенін аңғартты. 2016 жылы "Enterobacteriales" қатары Enterobacterales деп қайта аталды және 7 жаңа тұқымға бөлінді, оның ішінде өзгертілген Enterobacteriaceae тұқымдасы да болды. Дегенмен, бұл бөліну ресми түрде ұсынылмады, себебі ішкі тұқымдық дәреже әдетте қолданылмайды.

Антибиотиктерге төзімділік

Enterobacteriaceae тұқымдастарының бірнеше штамдары антибиотиктерге, соның ішінде карбапенемдерге төзімділік көрсетеді, ал карбапенемдер көбінесе резистентті организмдерге қарсы "антибиотиктердің соңғы қорғаныс шебі" деп есептеледі. Мысалы, Klebsiella pneumoniae штамдарының кейбіреулері карбапенемге төзімді. Карбапенемге төзімді Enterobacteriaceae, оның ішінде Escherichia coli және Klebsiella pneumoniae штамдарында әртүрлі карбапенемаза гендері (blaOXA 48, blaKPC және blaNDM 1, blaVIM және blaIMP) анықталды.