3. Zakażenia Escherichia coli Etiologia Escherichia coli sa˛ Gram-ujemnymi pałeczkami beztlenowymi różnia˛cymi sie˛ antygenem somatycznym O (171 typów antygenowych) i antygenem rze˛skowym H (56 antygenów). Kombinacja antygenu O i H charakteryzuje dany serotyp, który cechuje sie˛ odre˛bna˛ zjadliwościa˛ zależna˛ od plazmidów. Cze˛ść szczepów niewirulentnych E. coli stanowi dominuja˛ca˛ flore˛ przewodu pokarmowego i pełni fizjologiczna˛ role˛ w utrzymaniu bakteriologicznej homeostazy wewna˛trzjelitowej — zaburzenie tej równowagi, np. w wyniku doustnego stosowania antybiotyków o tzw. szerokim działaniu prowadzi do tzw. dysbakteriozy jelitowej, tj. do osiedlenia sie˛ na błonie śluzowej jelit drobnoustrojów (bakterii, grzybów) fakultatywnie patogennych (np. B. proteus, Pseudomonas, Candida) lub zdecydowanie patogennych (np. Salmonella, Clostridium difficile). Czynniki sprzyjaja˛ce zakażeniu i wysta˛pieniu choroby to: wiek niemowle˛cy, zaburzenia odporności ogólnej lub miejscowej, karmienie sztuczne niemowle˛cia. Patogenne E. coli sa˛ przyczyna˛ zakażeń jelitowych, zakażeń moczowych oraz zakażeń narza˛dowych, a także posocznicy. Ze wzgle˛du na rodzaj patogenności szczepów uszkadzaja˛cych przewód pokarmowy wyróżnia sie˛: 1. Szczepy enteropatogenne (EPEC), tj. ok.170 szczepów cechuja˛cych sie˛ silna˛ adherencja˛ do nabłonka jelit (086:B7, 011:B4, 015:B11, 026:B6, 055:B5, 0128:B12). Wywołuja˛ one u niemowla˛t wodnista˛ biegunke˛ z szybko poste˛puja˛cym odwodnieniem. 2. Szczepy enterotoksyczne (ETEC), np. 06:H16, 08:H9, 015:H11 i in., które sa˛ m.in. przyczyna˛ tzw. cholera infantum, tj. biegunki toksycznej oraz tzw. ,,biegunki podróżników’’ (travellers diarrhea) u dorosłych. 3. Szczepy enteroinwazyjne (EIEC) penetruja˛ w gła˛b nabłonka jelit, wywołuja˛c chorobe˛ podobna˛ do czerwonki, tj. ze stolcami z domieszka˛ krwi. 4. Szczepy enteroagreguja˛ce (EAEC), cechuja˛ce sie˛ wysoka˛ adherencja˛ do nabłonka jelitowego, należa˛ do różnych serotypów. 5. Szczepy enterokrwotoczne (EHEC) wytwarzaja˛ cytotoksyne˛ wywołuja˛ca˛ colitis haemorrhagica oraz pobiegunkowy zespół hemolityczno-mocznicowy (HUS), a także zespół trombocytopeniczno-zakrzepowy (thrombotic thrombocytopenic purpura, TTP), który zdarza sie˛ u dorosłych, zwykle bez prodromu biegunkowego. 51 Okres inkubacji zakażeń E. coli wynosi od 10 h do 6 dni, serotypu E. coli 0157:H7 3 – 4 dni, najwyżej 10 dni. Zespół hemolityczno-mocznicowy (HUS). Zespół hemolityczno-mocznicowy (HUS) wyste˛puje u dzieci poniżej 5 rż. i jest najcze˛stsza˛ przyczyna˛ ostrej niewydolności nerek. Najcze˛ściej wywołuja˛ go szczepy E. coli 0157:H7 wytwarzaja˛ce werotoksyne˛ SLT podobna˛ do toksyny czerwonkowej, objawy tego zespołu sa˛ poprzedzane krwawa˛ biegunka˛. Przypadki, które nie sa˛ zwia˛zane z prodromalna˛ biegunka˛, moga˛ mieć także inna˛ etiologie˛, np. wrodzone deficyty układu komplementu, inne rodzinnie wyste˛puja˛ce wady genetyczne, a także inne od E. coli przyczyny zakaźne, np. zakażenie S. pneumoniae lub uszkodzenia polekowe. Rezerwuarem serotypu E. coli 0157:H7 jest bydło, cze˛sto ciele˛ta. Zarazek przenosi sie˛ przez wode˛, niegotowane mleko, mie˛so (hamburgery), owoce, jarzyny, a także w wyniku zakażenia człowiek – człowiek (również zakażenia szpitalne). Zakażenie bezobjawowe wyste˛puje w wyniku kontaktów domowych i może być źródłem dalszych zakażeń. U 33 – 64% dzieci w USA, a w Niemczech u 78% z zespołem HUS wyizolowano szczep E. coli 0157:H7 wytwarzaja˛cy werotoksyne˛ SLT1 i SLT2. (Shiga-like toxin), tj. szczep werotoksyczny (VTEC). Do zespołu HUS należy triada: mikroangiopatyczna niedokrwistość hemolityczna, małopłytkowość oraz ostra niewydolność nerek z oliguria˛ (Moschkowitz, 1924; Gasser, 1955). Doła˛czaja˛ sie˛ do tego gora˛czka oraz różne uszkodzenia neurologiczne. Choroba rozpoczyna sie˛ biegunka˛, przekształcaja˛ca˛ sie˛ w biegunke˛ krwawa˛, której u 1/3 pacjentów towarzyszy gora˛czka, a u 8% wypadnie˛cie odbytnicy. Ostra niewydolność nerek i niedokrwistość pojawiaja˛ sie˛ nagle w cia˛gu 1 tygodnia po biegunce. Wyste˛puja˛ obrze˛ki ciała, nadciśnienie krwi, oliguria. Z powodu hemolizy podwyższa sie˛ ste˛żenie potasu, mocznika i kwasu moczowego, bilirubiny w surowicy. W obrazie krwi obwodowej pojawiaja˛ sie˛ fragmenty erytrocytów, schistocyty. Małopłytkowość jest objawem w 85% przypadków. W moczu stwierdza sie˛ białko, krwinki i leukocyty. Niekiedy po tygodniu od przebycia biegunki E. coli 0157:H7 rozwijaja˛ sie˛ łagodne objawy stanowia˛ce niepełny lub lekki obraz tego zespołu, samolecza˛cy sie˛ i już z ujemnym posiewem kału. Śmiertelność z powodu HUS w latach sześćdziesia˛tych wynosiła ok. 40%, obecnie spadła do 4%, po współczesnym leczeniu dializacyjnym (hemodializa, dializa otrzewnowa), przetaczaniu krwinek płukanych przy Hb < 6 g/dl i wyrównaniu gospodarki wodnej, mineralnej i kwasowo-zasadowej. 52 W zespole tym nie stosuje sie˛ antybiotyków, gdyż istnieje obawa wzmożonego rozpadu bakterii i uwalniania toksyny. Diagnostyke˛ mikrobiologiczna˛ z serotypowaniem zakażeń E. coli moga˛wykonać laboratoria o wysokiej specjalizacji. Serotyp 0157:H7 może być wykrywany rutynowo (sa˛ testy komercyjne). Zakażenie układu moczowego. Uropatogenność E. coli jest umożliwiona przez obecność fimbrii na powierzchni bakterii, które łatwo przyczepiaja˛ sie˛ do nabłonka dróg moczowych, kolonizuja˛c go. Kolonizacja dolnych dróg moczowych jest zjawiskiem fizjologicznym (miano E. coli w moczu poniżej 103 – 104/ml). Nadmierny wzrost bakterii jest wynikiem przełamania lokalnej obrony odpornościowej (fagocytoza, działanie przeciwciał IgA itd). Uropatogenne szczepy E. coli sa˛ najcze˛stsza˛ przyczyna˛ zakażenia dróg moczowych u dzieci (80 – 90% zakażeń). Inne zakażenia układu moczowego wywołane przez np. Proteus, Klebsiella spp., Enterococcus faecalis wyste˛puja˛ znacznie rzadziej (do 10% przypadków) (p. tab. 37, str. 323). Uszkodzenie komórek mia˛ższu nerek jest wywołane przez hemolizyny bakterii i przez cytotoksyczność niektórych szczepów E. coli. W obrazie klinicznym wyraża sie˛ to objawami zapalenia kolejnych odcinków układu moczowego wskutek zakażenia wste˛puja˛cego. Możliwe jest też zakażenie krwiopochodne nerek lub przez naczynia limfatyczne w wyniku przerzutów bakteryjnych z innych narza˛dów, np. z jelit, z jamy nosowo-gardłowej w przebiegu posocznicy. Uogólnione zakażenie E. coli wyste˛puje w wyniku bakteriemii i prowadzi do posocznicy, szczególnie cze˛sto zdarza sie˛ u noworodków. Zaje˛te sa˛narza˛dy jamy brzusznej (hepatosplenomegalia), ośrodkowy układ nerwowy (meningoencephalitis purulenta), płuca (pneumonia). Cze˛stymi objawami sa˛ wysypka krwotoczna na całej skórze, żółtaczka, biochemiczne i kliniczne objawy wykrzepiania wewna˛trznaczyniowego. U wie˛kszości E. coli wywołuja˛cych posocznice˛ noworodka stwierdza sie˛ obecność antygenu otoczki K1, który uważa sie˛ za nośnik wirulencji. Ten sam antygen wyste˛puje u Neisseria meningitidis typ b, co może być przyczyna˛ trudności w diagnostyce serologicznej płynu mózgowo-rdzeniowego za pomoca˛ tzw. szybkich testów. Innymi nośnikami wirulencji sa˛ bakteryjne aktywatory układu plazminogen–plazmina oraz adhezyny umożliwiaja˛ce przymocowanie sie˛ bakterii do śródbłonków naczyń. Rozpoznanie Szczepy EPEC hoduje sie˛ z kału i poddaje sie˛ określeniu serotypu metoda˛ aglutynacji surowicami testowymi. Szczepy ETEC rozpoznaje sie˛ przez 53 stwierdzenie enterotoksyny metoda˛ ELISA. Szczepy EIEC moga˛ być wykryte na podstawie posiewu bakteriologicznego i określenia serogrupy należa˛cej do E. coli, również metoda˛ ELISA lub metoda˛ hybrydyzacji DNA oraz metoda˛ PCR, co jest możliwe jedynie w wyspecjalizowanych laboratoriach. Metody te sa˛ również stosowane w celu wykrycia EAEC. Szczepy EHEC poza rutynowa˛ diagnostyka˛ mikrobiologiczna˛ (posiew, badanie serologiczne) sa˛ diagnozowane przez wykrycie werotoksyny różnymi metodami, obecnie testem komercyjnym Verotoxin-ELISA lub testem Lateksowo-aglutynacyjnym, także metoda˛ PCR. Leczenie zakażeń Escherichia coli Leczenie objawowe jest najskuteczniejsze (nawadnianie, restytucja metaboliczna). W biegunce o lekkim przebiegu nie stosuje sie˛ antybiotyków — co wie˛cej moga˛ one powodować pogorszenie stanu z powodu rozpadu bakterii i uwolnienia toksyn (p. zespół HUS) oraz moga˛ sprzyjać kolonizacji bakteriami oportunistycznymi i selekcjonować szczepy oporne na antybiotyki. W postaciach posocznicowych i narza˛dowych podaje sie˛ antybiotyki dożylnie wg antybiogramu (p. leczenie zakażeń pałeczkami Gramujemnymi, p. tab. 28). U wcześniaków z posocznica˛ można podać dożylnie immunoglobuline˛. Zapobieganie Takie jak w innych zakażeniach fekalno-oralnych, szczególne znaczenie ma dokładne mycie ra˛k. Przepisy. Biegunka u dziecka do 2 rż. obje˛ta jest obowia˛zkiem zgłoszenia sanitarnego. Tabela 9 Zasady higieny ra˛k Mycie ra˛k co najmniej 10 – 15 sekund przed każdym zabiegiem aseptycznym to najbardziej skuteczny środek zapobiegania zakażeniu: — przed kontaktem i po kontakcie z chorym — po posłużeniu sie˛ przedmiotem, który może być zakażony — przed przygotowaniem posiłku — zawsze gdy re˛ce sa˛ zabrudzone — po skorzystaniu z wc — po kontakcie ,,publicznym’’ (ludzie, środki komunikacji itd.) — nie używaj wspólnego re˛cznika, tylko papierowego, jednorazowego! — wrzucaj użyty re˛cznik do pojemnika otwieranego za pomoca˛ pedału 54