Введение

Вид бактерии Enterococcus faecalis – ранее классифицировавшийся как часть группы D Streptococcus system – является грамположительной, комменсальной бактерией, обитающей в желудочно-кишечном тракте человека. Как и другие виды рода Enterococcus, E. faecalis встречается у здоровых людей и может использоваться в качестве пробиотика. Пробиотические штаммы, такие как Symbioflor1 и EF 2001, характеризуются отсутствием специфических генов, связанных с устойчивостью к лекарственным препаратам и патогенезом. Являясь оппортунистическим патогеном, E. faecalis может вызывать опасные для жизни инфекции, особенно в нозокомиальной (больничной) среде, где естественный высокий уровень устойчивости к антибиотикам, свойственный E. faecalis, способствует его патогенности. Зубы, повторно инфицированные после лечения корневых каналов, примерно в девять раз чаще содержат E. faecalis, чем при первичных инфекциях.

Физиология

E. faecalis – неподвижный микроорганизм; он ферментирует глюкозу без выделения газа и не даёт реакции с каталазой при взаимодействии с перекисью водорода. Он вызывает свёртывание молока, но не разжижает желатин. В питательном бульоне наблюдается равномерный рост, что соответствует облику факультативного анаэроба. Он катаболизирует различные источники энергии, включая глицерин, лактат, малат, цитрат, аргинин, агматин и множество кетокислот. Энтерококки выживают в крайне неблагоприятных условиях, включая экстремально щелочную среду (pH 9,6) и высокие концентрации соли. Они устойчивы к желчным солям, детергентам, тяжелым металлам, этанолу, азидам и высушиванию. Могут расти в диапазоне температур от 10 до 45 °C и выживать при 60 °C в течение 30 минут. Считается, что несколько факторов вирулентности способствуют развитию инфекций, вызванных E. faecalis. Плазмидно-кодируемый гемолизин, называемый цитолизином, играет важную роль в патогенезе в животных моделях инфекции, а сочетание цитолизина с высокой устойчивостью к гентамицину связано с пятикратным повышением риска летального исхода у пациентов с бактериемией. Плазмидно-кодируемый адгезин, известный как "вещество агрегации", также важен для вирулентности в животных моделях инфекции. E. faecalis содержит фермент тирозиндекарбоксилазу, способный декарбоксилировать L-ДОФА, жизненно важный препарат для лечения болезни Паркинсона. Если L-ДОФА декарбоксилируется в кишечном микробиоме, он не может преодолеть гематоэнцефалический барьер и декарбоксилироваться в мозге с образованием дофамина.

Мультирезистентность

E. faecalis обычно устойчив ко многим часто используемым антимикробным препаратам (аминогликозиды, астреонам и хинолоны). Варианты лечения E. faecalis, устойчивого к ванкомицину, включают нитрофурантоин (при не осложненных ИМП), линезолид, хинупристин, тигециклин. Хинупристин/дальфопристин можно использовать для лечения Enterococcus faecium, но не E. faecalis.

Комбинированная медикаментозная терапия

Согласно одному исследованию, комбинированная антибиотикотерапия продемонстрировала некоторую эффективность при тяжелых инфекциях (например, инфекциях сердечных клапанов), вызванных восприимчивыми штаммами E. faecalis. Штаммы E. faecalis, чувствительные к ампициллину и ванкомицину (не имеющие высокой устойчивости к аминогликозидам), могут быть успешно лечены джентамицином и ампициллином. В качестве альтернативы для штаммов E. faecalis, чувствительных к ампициллину, может быть использована менее нефротоксичная комбинация ампициллина и цефтриаксона (хотя E. faecalis устойчив к цефалоспоринам, цефтриаксон действует синергично с ампициллином). Даптомицин или линезолид также могут быть эффективны в случаях резистентности к ампициллину и ванкомицину.

Ремонт ДНК

В человеческой крови E. faecalis подвергается воздействию условий, повреждающих его ДНК, однако эта повреждаемость компенсируется процессами репарации ДНК. Эта устойчивость к повреждениям частично обусловлена двухбелковым комплексом RexAB, кодируемым геномом E. faecalis, который задействован в рекомбинационном восстановлении разрывов двойной спирали ДНК. В 2013 году комбинация холодной денатурации и ЯМР-спектроскопии позволила получить детальные сведения о разворачивании гомодимерного репрессорного белка CylR2 из E. faecalis.

Структура генома

Геном E. faecalis состоит из 3,22 миллиона пар оснований и содержит 3113 генов, кодирующих белки.

Исследования лечения

Глютамат-рацемаза, гидроксиметилглютарил-КоА-синтаза, дифосфомевалонат-декарбоксилаза, топоизомераза ДНК-гираза B, D-аланин—D-серинлигаза, аланин-рацемаза, фосфат-ацетилтрансфераза, NADH-пероксидаза, фосфопантетеин-аденилтрансфераза (PPAT), ацил-носитель белка, 3-дегидрохинат-дегидратаза и дезоксинуклеотидтрифосфат-трифосфогидролаза – все это потенциальные молекулы, которые могут быть использованы для лечения ЭФ-инфекций.

Малая РНК

Бактериальные малые РНК играют важную роль во многих клеточных процессах; 11 малых РНК были экспериментально охарактеризованы в E. faecalis V583 и обнаружены на различных фазах роста. Пять из них показали участие в ответе на стресс и вирулентности. Полногеномное исследование малых РНК (sRNA) предполагает, что некоторые sRNA связаны с устойчивостью к антибиотикам и ответом на стресс у другого энтерококка: E. faecium.

Показатели качества рекреационной воды

Поскольку E. faecalis является распространенной фекальной бактерией у человека, объекты рекреационного водопользования (такие как бассейны и пляжи, где разрешено плавание в океане) часто измеряют концентрацию E. faecalis для оценки качества воды. Чем выше концентрация, тем хуже качество воды. Использование E. faecalis в качестве индикатора качества рекомендовано Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) и многими развитыми странами, поскольку многочисленные исследования показали, что более высокие концентрации E. faecalis связаны с более высоким процентом заболеваний у пловцов. Эта связь наблюдается как в пресной, так и в морской воде, поэтому измерение концентрации E. faecalis для определения качества воды применимо ко всем объектам рекреационного водопользования. Однако эта связь не означает, что E. faecalis является непосредственной причиной заболеваний пловцов. Одно из возможных объяснений заключается в том, что более высокие уровни E. faecalis соответствуют более высоким уровням человеческих вирусов, вызывающих заболевания у пловцов. Хотя это предположение кажется правдоподобным, в настоящее время существует мало доказательств, подтверждающих связь между уровнями E. faecalis и уровнями человеческих вирусов (или других патогенов). Таким образом, несмотря на сильную корреляцию между E. faecalis и качеством воды, необходимы дальнейшие исследования для установления причинно-следственной связи этой корреляции.

Выделение человека

Для рекреационных вод вблизи или на пляжах E. faecalis может поступать из различных источников, таких как песок и тела людей. Определение источников E. faecalis крайне важно для контроля загрязнения воды, хотя зачастую эти источники являются неточечными (например, купающиеся). В одном исследовании изучалось, какое количество E. faecalis выделяют купающиеся на пляже. Первая группа участников погружалась в большой бассейн с морской водой в течение 4 циклов по 15 минут, как с предварительным контактом с песком, так и без него. Результаты показали снижение уровня E. faecalis с каждым циклом, что позволяет предположить, что люди выделяют наибольшее количество бактерий при первом погружении в воду. Вторая группа участников после контакта с пляжным песком заходила в небольшие индивидуальные бассейны, и исследователи собирали данные о том, какая часть E. faecalis в бассейне поступила с песком, принесенным участниками, а какая – в результате выделения бактерий самими участниками. Результаты показали, что количество E. faecalis, поступающего с песком, значительно меньше, чем количество, выделяемое людьми. Хотя эти результаты могут не относиться ко всем типам песка, можно сделать предварительный вывод о том, что выделение бактерий людьми является основным неточечным источником E. faecalis в рекреационных водах.