Mikrobiologie a imunologie
8.2 Původci bakteriálních infekcí gastrointestinálního traktu
8.2 Původci bakteriálních infekcí gastrointestinálního traktu
Z hlediska anamnézy a pro epidemiologický význam je důležité rozlišit infekční průjmy a otravy z potravin. Anamnéza musí být zaměřena na celkový stav, trvání příznaků, užívání léků a konzumované jídlo. Rozlišujeme z epidemiologického hlediska průjmy infekční, kdy původcem je mikroorganizmus a infekce se šíří na další jedince z okolí a otravy z potravin, kdy toto nebezpečí nehrozí.
Infekční průjmy
K nejčastějším a nejdůležitějším původcům patří bakterie salmonely.
Klinicky se onemocnění projevuje jako gastroenteritida. Na vzniku infekce tohoto typu se podílejí různé druhy salmonel ze špatně tepelně zpracovaných potravin. Infekční dávka, která je nutná k vyvolání onemocnění, musí být obvykle velmi vysoká. Je to zpravidla až 105-108 bakterií a inkubační doba bývá někdy zase neobvykle krátká (stačí i pouhých 6 hodin na propuknutí infekce, u většiny onemocnění je to doba kolem 48 hodin). Salmonelózy nepovažujeme za otravy z potravin, ale za infekční průjmy. Salmonely pronikají epitelem v ileocekální oblasti a vyvolávají zánět v lamina propria. Díky zánětu se zvyšuje hladina prostaglandinů a dochází k aktivaci cyklického adenozinmonofosfátu. Zvýšená sekrece tekutin do lumen střeva je důsledkem popsané aktivace. Výjimečně dochází k pomnožení a roznesení salmonel do krevního řečiště (cílová tkáň - kostní dřeň), kdy může dojít k sepsi (např. u břišního tyfu). Salmonelózy vznikají vesměs přenosem salmonel ze zvířete na člověka, protože salmonely jsou součástí běžné mikrobiální flóry drůbeže (nacházejí se ve vejcích nebo v drůbežím masu). Toto onemocnění se mezi lidmi obvykle dále nešíří, i když v rodinách a v kolektivech je třeba dbát zvýšené opatrnosti a přísného dodržování hygienických zásad. Salmonel je přes 2000 sérotypů. U nás jsou nejčastěji izolovanými sérotypy Salmonella enteritidis a Salmonella enterica subsp. Enterica sérovar Enteritidis, povoleno psát jako Salmonella Enteritidis (původně Salmonella Typhimurium). Salmonelly jsou seřazeny v tzv. Kauffmann - Whiteově schématu, kde se vyhledávají při identifikacích. Dalšími bakteriálními původci infekčních průjmů jsou kampylobaktery, shigely a yersinie. V našich podmínkách je to hlavně Shigella sonnei, méně Shigella flexneri a velmi vzácně pak Shigella boydii. Onemocnění bacilární dysenterií v posledních letech ubývá. Klasické epidemie z vody jsou vzácností. Do popředí se v posledních letech dostává spíše onemocnění kampylobakteriózou – původce Campylobacter jejuni, který je také součástí běžné mikrobiální flóry drůbeže (kuřat, slepic). Zdrojem tohoto onemocnění je nedostatečně tepelně zpracované drůbeží maso.
Bakteriální kmeny Escherichia coli, které jsou ve střevě patogenní, rozdělujeme do 6 skupin:
1. EPEC - enteropatogenní E. coli – způsobují průjmy novorozenců a dětí do dvou let
2. ETEC - enterotoxigenní E. coli – původci cestovatelských průjmů a průjmů v zemích s nižším hygienickým standardem cholerového typu (křeče, zvracení).
3. EIEC - enteroinvazivní E. coli vyvolávají průjmy shigelového typu spíše u dospělých.
4. DAEC - difuzně adherentní E. coli - opět jsou to původci vodnatých cestovatelských průjmů se zvracením.
5. EAggEC - enteroagregativní E. coli – původce cestovatelských vodnatých průjmů bez zvracení, vyskytují se nejčastěji u dětí žijících v zemích Asie s nižším hygienickým standardem. Rezervoárem je člověk a k přenosu dochází fekálně – orální cestou.
6. STEC - shigatoxigenní E. coli, používá se i zkratka VTEC-verotoxigenní E. coli,dříve shiga-like toxigenní E. coli. Tyto kmeny E. coli jsou producenty Shiga toxinu 1 nebo 2, který je velmi podobný Shiga toxinu kmenu Shigella dysenteriae 1 - původce bacilární úplavice. Existuje asi 250 sérotypů, které jeden nebo oba Shiga toxiny produkují. V poslední době se uvádí, že až 40 % sérotypů může u člověka způsobit vážné onemocnění, např. hemoragickou kolitidu (krvácivý průjem) a hemolyticko-uremický syndrom (anemie, trombocytopenie a postižení ledvin). Tuto situaci už pak hodnotíme jako systémové, život ohrožující onemocnění. Tyto bakteriální kmeny jsou označovány jako EHEC - enterohemoragické E. coli a jsou podskupinou STEC. K jejich faktorům virulence patří: Shiga toxin, adherenční faktor intimin a EHEC-hemolyzin. Velmi důležitou vlastností EHEC je také nízká infekční dávka. Minimální infekční dávka je 10-100 bakterií. Přenos je nejčastěji alimentární cestou – nedostatečně tepelně opracovaným masem, mlékem, zeleninou i kontaminovanou pitnou vodou. V osmdesátých letech minulého století byly zaznamenány prvé sporadické případy a epidemie v USA i Kanadě. Často byly cestou přenosu nákazy hamburgery, proto se užívá název tzv. „hamburgerová nemoc“. První epidemii vyvolal sérotyp E. coli O157:H7, ale i další sérotypy O 26 O 103 O111. Poslední z eneterohemoragických kolitid byla v roce 2011, propukla v Německu a patogen pocházel z okurek.
Dalšími mikroorganizmy podílejícími se na vzniku průjmů jsou: Yersinia enterocolitica, Clostridium difficile, dále Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus, u novorozenců Pseudomonas aeruginosa. Průjmy mohou způsobovat také Aeromonas spp., Plesiomonas shigeloides, Edwardsiella tarda. Též někteří příslušníci bakteriální střevní mikroflóry jsou považováni za pravděpodobné původce průjmů (oslabená imunita organizmu, vysoká infekční dávka), např.: Bacteroides fragilis, Citrobacter freundii, Hafnia alvei, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Morganella morganii, Providencia alcalifaciens.
Průjem může vyvolat i směs pivních kvasnic typu Saccharomyces cerevisiae.
Téměř polovina průjmů je způsobená viry, zvlášť v zimních měsících. K těm nejčastějším patří rotaviry, méně častými jsou adenoviry a kaliciviry, střevní koronaviry a astroviry a řadí se k nim i infekční agens Norwalk. O Norwalk viru se v posledních letech hodně diskutuje v souvislosti s používáním mobilních telefonů a PC, kdy pravděpodobně dochází ke kontaktnímu přenosu.
Velmi malé procento průjmů způsobují parazité. Nejčastěji to bývá Giardia lamblia, hlavně v jižních oblastech Balkánu, dále Entamoeba histolytica. U imunodeficientních pacientů to může být Cryptosporidium parvum, Cyclospora cayetanensis, Isospora belli.
Z hlediska klinického nálezu je vhodné rozlišovat průjem vyvolaný mikrobiálním napadením povrchu střevní sliznice, průjem vyvolaný enterotoxinem a průjem při postižení celé střevní stěny.
1. Průjem s postižením povrchu sliznice.
Typickou infekci vyvolávají příslušníci rodu Salmonella, Shigella a Campylobacter. Inkubační doba těchto infekčních průjmů je delší, zpravidla 1-3 dny. Zánětlivá reakce vede k přítomnosti leukocytů a erytrocytů ve stolici a ke zvýšené teplotě. U pseudomembranózní kolitidy vyvolané Clostridium difficile je střevní sliznice postižená vlivem toxinu, nikoli invazí mikroba. Onemocnění se rozvíjí zejména u hospitalizovaných pacientů po antibiotické terapii, hlavně linkosamidy, ale i jinými antibiotiky. Díky rezistentním sporám se Clostridium difficile v nemocničním prostředí snadno šíří.
2. Enterotoxické průjmy jsou typické krátkou inkubační dobou (6 až 12 hodin). V klinickém nálezu jsou vodnaté stolice ve velkém počtu, které snadno vedou k dehydrataci, častá je nauzea a zvracení, není přítomna zvýšená teplota, ve stolici nenalézáme erytrocyty ani leukocyty. Řadíme sem cestovatelské průjmy vyvolané enterotoxigenními kmeny Escherichia coli, choleru (Vibrio cholerae), enterotoxikózy způsobené toxiny Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Aeromonas hydrophila, Aeromonas sobria, Plesiomonas shigeloides, dále gastroenteritidy vyvolané adenoviry nebo virem Norwalk a neinvazivní parazitózy - Giardia lamblia, Cryptosporidium parvum.
3. Invazivní mikroorganizmy Salmonela typhi nebo Yersinia enterocolitica na začátku infekce vyvolávají spíše zácpu než průjem. Po průniku přes střevní sliznici se šíří lymfatickou cestou do mezenteriálních uzlin, jejichž zánět u yersiniózy může imitovat apendicitidu. Salmonella typhi z lymfatických uzlin proniká do krve a způsobuje těžkou generalizovanou infekci, v jejíchž pozdních stádiích se žlučí dostává do střeva znovu a vyvolá zvředovatění Peyerských plátů.
Otravy z potravin
K typickým původcům otrav z potravin patří ty mikroorganizmy, které během svého množení v potravinách vylučují přímo do nich enterotoxiny.
Nejčastěji v našich podmínkách takovéto onemocnění způsobuje Staphylococcus aureus (stafylokoková enterotoxikóza vyvolaná kmeny produkujícími např. v majonézách enterotoxiny A a D).
Bacillus cereus se množí především v pokrmech z rýže a vylučuje do nich toxiny vyvolávající zvracení a průjem.
Clostridium botulinum - původce otravy klobásovým jedem neboli botulismu, vyvolaného u lidí botulotoxinem typu A, B a E. K otravě dochází většinou po konzumaci konzerv – zelené fazolky, čalamáda, jedná se především o zeleninu, která je téměř vždy kontaminovaná sporami klostridií. Při vysokém pH (alkalické prostředí) se toxin nikdy nevytvoří, ale v kyselém prostředí – nálevy lehce nakyslé a kyselé (pH 4,8-7,0) toxin stabilizují. Clostridium perfringens produkuje enterotoxin, který může pravděpodobně také vyvolávat průjmy.
Průjmy se zvracením se mohou objevit také po konzumaci mořských ryb, krevet a jiných mořských produktů.
Bakteriologické vyšetření stolice
Správný odběr a včasná diagnostika je velmi důležitá pro další ovlivnění průběhu onemocnění.
Standardním diagnostickým postupem je bakteriologické vyšetření stolice. Absolutně je indikováno v těchto případech:
1. Při akutním průjmovém onemocnění (APO)
- s hromadným výskytem
- u osob činných v epidemiologicky závažných činnostech
- u rodinných příslušníků osob činných v epidemiologicky závažných činnostech u onemocnění se závažným klinickým průběhem
- u osob oslabených (kojenci, starší osoby, imunosuprimovaní apod.)
- u osob se závažnou epidemiologickou anamnézou (např. pobyt v lokalitách se známým zvýšeným výskytem APO, pobyt v zahraničí apod.)
- u osob hospitalizovaných
2. při vyšetřování osob v kontaktu s APO v rámci represivních protiepidemických opatření
3. u osob s horečnatým onemocněním nejasné etiologie
Relativními indikacemi bakteriologického vyšetření stolice jsou:
a) průjmová onemocnění v jiných situacích
b) dlouhodobá nejasná onemocnění gastrointestinálního traktu
c) akutní břišní příhody
d) sledování pacientů s neutropenií
Odběry
Stolice se odebírá jako výtěr z konečníku a zasílá se v odběrové soupravě s transportním médiem – půda Amiesova. Výtěr na tamponu preparovaném dezoxycholátovou půdou (tzv. DC-tampon) je přípustný pouze při hromadných vyšetřeních při podezření na salmonelózu a shigelózu.
Zaslání vzorku stolice ve zkumavce není chybou, navíc se tento vzorek může použít i pro virologické nebo parazitologické vyšetření stolice.
Diagnostika
Vzorek stolice se kultivuje na 2-3 selektivně diagnostických půdách pevných (pro salmonely, shigely a yersinie) – odečet za 24 až 48 hodin a na jedné selektivně pomnožovací půdě tekuté, z níž se po 24 hodinách vyočkovává na 1-2 selektivně diagnostické půdy pevné. Pokud je stolice dodaná v transportní půdě, kultivuje se ještě mikroaerofilně při 42 °C na půdě Karmali – selektivně diagnostická půda pro kampylobaktery.
Jedna z půd určených k primoizolaci musí zaručovat optimální růst a záchyt nejen salmonel, ale i shigel, je to DC agar, MAL půda nebo XLD. Druhou bývá půda MacConkeyho nebo Endova. Slouží k záchytu enteropatogenních a dalších kmenů E. coli a Y. enterocolitica. Půda Wilson Blair slouží k záchytu Salmonella typhi a laktózapozitivních sérotypů salmonel.
Jako selektivně pomnožovací půda se k vyšetření v humánní mikrobiologii používá půda selenitová.
Ve zvláštních případech u dětí do 1 roku, při podezření na otravy z potravin, u průjmů s krví nebo při podezření na E. coli O157:H7, při vodnatých průjmech a při podezření na choleru, při podezření na TBC apod. se stolice kultivuje ještě na dalších vhodných půdách podle situace, např. na krevním agaru, na selektivní půdě pro stafylokoky atd.
Při podezření na infekci Clostridium difficile lze ve stolici prokazovat i jeho toxin.
Na základě biochemických vlastností následuje další identifikační krok a posléze se kmen podrobuje serotypizaci. Citlivost k antibiotikům se stanovuje výjimečně na požádání ošetřujícího lékaře.
Konečnou instancí jsou národní referenční laboratoře pro příslušné mikroorganizmy ve Státním zdravotním ústavu v Praze.
Vyšetření při otravách z potravin
Tato vyšetření se provádějí nejen ze stolice, ale i ze zbytků potravin, podezřelých pokrmů, příp. zvratků, stěrů z náčiní apod. Pokud je to možné, prokazuje se ve vzorcích z potravin i toxin (u botulizmu a stafylokokové enterotoxikózy). Nález Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens nebo Bacillus cereus ve stolici sám o sobě nic neznamená. U stafylokoků je třeba mj. posoudit fagotyp a enterotoxicitu izolátů ze stolice a z podezřelé potraviny. U klostridií a bacilů, které se rovněž nalézají ve střevě zdravých osob, je třeba vzorky stolice i potravy vyšetřovat semikvantitativně.
Terapie infekčních průjmů
Terapie akutních průjmů závisí na stavu dehydratace. Dehydratace je život ohrožující u profusních choleriformních průjmů, u kojenců a starších osob.
Rehydrataci provádíme tekutinami obsahujícími vhodnou směs elektrolytů a glukózy, u lehčích stavů bez zvracení perorálně, jinak v i. v. infuzích.
Antibiotika mají efekt u onemocnění vyvolaných invazivními bakteriemi. Při běžném akutním průjmovém onemocnění je jejich podání spíše chybou, protože po lečbě se často pozoruje prodloužené vylučování agens z organizmu. Přípustná jsou tzv. střevní dezinficiencia – např. klasické chinoliny např. Endiaron, který působí i na giardie a entamoeby.
Podání léků snižujících motilitu střeva jen prodlužuje kontakt střevní sliznice s patogenem. Podávání u infekčních průjmů je opět chybou. Vhodný je Ercefuryl nebo aktivní uhlí, které má detoxikační účinek v dávce alespoň 10 tablet najednou.