Пищевое инфекционное отравление, вызванное кишечной палочкой

• в 80% случаев энтерогеморрагическим штаммом кишечной палочки (EHEC)
• в 70% случаев энтеротоксигенным штаммом кишечной палочки (ETEC)
• в 30% случаев другими штаммами кишечной палочки.

За период 1982–2002 гг. было зарегистрировано 350 вспышек, связанных E.coli O157:H7 в США, которые наблюдались в 49 штатах. В 52% эти вспышки были связаны с инфекцией, развившейся вследствие употребления загрязнённых пищевых продуктов, причем в 41% случаев из них – говядины и в 21% случаев – других пищевых продуктов. Вспышки были связаны с зараженным мясом, шпинатом, непастеризованным молоком и инфицированными работниками общественного питания, с последующим распространением фекально-оральным путём. Также передача осуществлялась через комнатных мух, в детских зоопарках, воздушно-капельным путём бактерии передавались на животноводческих фермах и при прямом контакте с животными.

Распространенность антибиотикоустойчивых штаммов во всем мире увеличивается. Это может быть связано с использованием антибиотиков у животных с положительными бакпосевами на патогенный штамм кишечной палочки (в том числе E.coli О157:H7), которая затем передается людям.

Патофизиология

E.coli – грамотрицательная палочковидная бактерия, которая передвигается с помощью жгутиков. Это условно-патогенный микроорганизм, который колонизирует желудочно-кишечный тракт в течение нескольких часов после рождения. E.coli становится патогенной, приобретая факторы вирулентности, или же вследствие генетических мутаций, что приводит к широкому спектру заболеваний. Инфицирование патогенными штаммами происходит алиментарным путем, обычно через загрязненные продукты питания или воду. Диарея возникает вследствие комбинации воспаления кишечника, потери абсорбирующей поверхности, повышенной проницаемости слизистой оболочки, а также ионной секреции.

Каждый из патологических серотипов E.coli вызывает патологический ответ через различные механизмы:

• Энтерогеморрагическая кишечная палочка (EГEC) прикрепляется к эпителиальным клеткам толстой кишки, высвобождая факторы вирулентности, чаще всего шигаподобные токсины, которые нарушают синтез белка, приводя к гибели клеток и последующей геморрагической диарее; с попаданием в системный кровоток абсорбированные токсины вызывают осложнения, и, к сожалению, для получения инфекционного ответа требуется только небольшая доза (<100 клеток).
• Энтеропатогенная кишечная палочка (EPEC) связывается с эпителиальными клетками тонкой кишки, разрушая нормальную архитектуру микроворсинок.
• Энтероинвазивная кишечная палочка (EIEC) вызывает подобную шигеллёзу инфекцию, которая приводит к развитию секреторной диареи/дизентерии; это внутриклеточный возбудитель, который проникает и реплицируется внутри макрофагов и эпителиальных клеток.
• Энтеротоксигенная кишечная палочка (ETEC) – неинвазивный штамм, который связывается с кишечными энтероцитами и вырабатывает термолабильные или термостабильные энтеротоксины.
• Энтероагрегативная кишечная палочка (EAEC) представляет собой штамм неинвазивных бактерий, которые связываются со слизистой оболочкой кишечника и прилипают друг к другу, создавая толстую биопленку с высвобождением секреторных энтеро- и цитотоксинов.
• Диффузно-адгезивная кишечная палочка (DAEC) колонизирует тонкую кишку, что приводит к развитию пальцевидных выростов, которые обёртывают вокруг бактерии.

Классификация

Классификация кишечных патогенных форм Escherichia coli

Патогенные E. coli делят на 6 различных групп на основании эпидемиологии, фенотипических характеристик, клинических признаков заболевания и специфических факторов вирулентности.

• Энтеропатогенная кишечная палочка (EPEC/ЭПКП):
  • С помощью белка адгезии, интимина, связывается с эпителиальными клетками тонкой кишки, разрушая нормальную архитектуру микроворсинок
  • Является основной причиной диареи у детей грудного возраста.
• Энтеротоксигенная кишечная палочка (ETEC/ЭТКП):
  • Неинвазивный штамм, который связывается с кишечными энтероцитами и вырабатывает термолабильные или термостабильные энтеротоксины
  • Самая распространенная причина диареи путешественника.
• Энтероагрегативная кишечная палочка (ЭАКП/EAEC):
  • Штамм неинвазивных бактерий, которые связываются со слизистой оболочкой кишечника и прилипают друг к другу, создавая толстую биопленку с высвобождением секреторных энтеро- и цитотоксинов
  • Обычно вызывает хроническую диарею у детей в развивающихся странах.
• Энтероинвазивная кишечная палочка (ЭИКП/EIEC):
  • Шигеллоподобная инфекция, приводящая к секреторной диарее/дизентерии
  • Внутриклеточный возбудитель, который проникает и реплицируется внутри макрофагов и эпителиальных клеток.
• Энтерогеморрагическая E. coli (ЭГEC):
  • Прикрепляется к энтероцитам толстой кишки и высвобождает факторы вирулентности, чаще всего шигаподобные токсины, которые нарушают синтез белка, приводя к гибели клеток и последующей геморрагической диарее.
  • Высвобождение токсинов может привести к системным осложнениям
  • Серотип О157:H7 является наиболее распространенным штаммом EHEC.
• Диффузно-адгезивная кишечная палочка (ДАКП/DAEC):
  • Колонизирует тонкую кишку, что приводит к образованию пальцевидных выростов, которые обёртывают вокруг бактерии
  • Является причиной диареи у детей и диарейного заболевания у людей, путешествующих в Северной Африке и Мексике.

Классификация по серотипам

Основана на серотипировании по O (липополисахаридный), H (жгутиковый) и K (полисахаридный капсульный) антигенам. Серотипирование представляет собой сложную классификацию из-за большого количества антигенов (173 О-антигенов, 80 К-антигенов и 56 Н-антигенов), которые позволяют выделить более чем 50 000 серотипов. Серотипирование может быть использовано для идентификации особенно вирулентных штаммов (например, EHEC О157:H7).

Диагностика

Клиника пищевой инфекции, вызванная кишечной палочкой, аналогична любой другой желудочнокишечной инфекции, и сбор анамнеза является неотъемлемой частью диагноза, в связи с отсутствием специфических диагностических клинических проявлений. Бакпосев кала подтверждает диагноз, причем серотипирование используется для определения точного штамма (напр., E.coli О157:H7).

Анамнез

Инкубационный период при коли-инфекциях обычно составляет 1–3 дня, в редких случаях до 8 дней. У пациентов наблюдается гастроэнтерит, главным симптомом которого является понос. Может сопровождаться дополнительными симптомами со стороны желудочно-кишечного тракта, такими как боль в животе или дискомфорт, отсутствие аппетита или тошнота, хотя рвота не характерна. Системные симптомы, включая выраженную вялость или лихорадку, также могут наблюдаться. Энтерогеморрагическая кишечная палочка (EГEC) и энтеротоксигенная кишечная палочка (ETEC) имеют более специфические клинические проявления. Инфекция, вызванная ETEC, обычно проявляется обильной водянистой диареей, при этом шигаподобный токсин при EГEC вызывает диарею с болью в животе.

Анамнез важен для выявления факторов риска и помогает идентифицировать возбудителя. Хотя данные анамнеза относительно питания важны, маловероятно, что это играет роль в дифференциальной диагностике причин коли-инфекции и других пищевых инфекций. Употребление говядины в пищу (например, в гамбургерах) имеет важное значение, с учетом тесной связи между говядиной и серотипом E. coli О157:H7, что имеет большое значение для выявления потенциальных вспышек. Необходимо при сборе анамнеза выяснить относительно путешествий пациента, учитывая, что E.coli является самой распространенной причиной диареи путешественников. При сборе анамнеза необходимо выяснять у всех пациентов контакт с источником инфекции.

Также важно отметить, что у детей младшего возраста (<5 лет), пожилых людей (>60 лет) и пациентов с ослабленным иммунитетом коли-инфекция протекает с более выраженными клиническими проявлениями.

Физикальное обследование

Патогномоничных особенностей для дифференциации пациентов с гастроэнтеритом, вызванного кишечной палочкой, от пациентов с другими заболеваниями пищевого происхождения не существует. Лихорадка и неспецифическая болезненность в области живота – распространенные результаты физикального осмотра у пациентов с инфекционными диарейными заболеваниями. Как и у всех пациентов с гастроэнтеритом, у пациентов следует проводить мониторинг признаков снижения объема циркулирующей крови и потенциального нарушения гемодинамики, вызванного уменьшением внутрисосудистого объема, таких как сухие слизистые оболочки, снижение тургора кожи, гипотония или тахикардия.

Лабораторные исследования

Лечение большинства пациентов с острым гастроэнтеритом проводят с применением только замещения жидкости и электролитов. Дополнительные исследования требуются только пациентам с признаками и симптомами умеренного и тяжелого заболевания.

Бакпосев кала и серотипирование на О157:H7

Бактериологическое исследование кала следует проводить у пациентов с симптомами, напоминающими гастроэнтерит, которые характеризуются устойчивостью либо умеренной или тяжелой степенью согласно клиническим критериям, такими как лихорадка или обезвоживание, либо при наличии фонового заболевания. Они должны быть проведены в обязательном порядке в случаях геморрагической диареи или наличия признаков системной токсичности. Результаты положительного бактериологического посева обычно готовы только через 2–4 дня. Материал (предпочтительнее кал при диарее, чем ректальный мазок) следует направлять на анализ не позднее, чем в течение 3 дней после госпитализации. Позже этого срока частота выявления значительно снижается. Кал часто проверяют на наличие токсина Clostridium difficile при соответствующих клинических условиях. Рутинное бактериологическое исследование кала, как правило, включает анализ на Salmonella, Shigella, Campylobacter и E. coli, продуцирующую шигатоксин.

При обычных бактериологических посевах кала всегда будет высеваться E. coli, которая растет на стандартных средах. Чтобы высеять такие патогенные виды, как E. coli О157:H7, посев кала необходимо выполнить на специальные среды, такие как сорбитоловый агар МакКонки. Все клинические лаборатории должны исследовать анализы кала на E. coli О157:H7 у пациентов с острой диареей. Рекомендовано проводить исследование всем пациентам, которым назначен бакпосев кала, одновременно на штаммы EГEC серотипа О157:H7 и на штаммы EГEC других неО157:H7 серотипов.

Наличие EHEC подтверждают серологическими исследованиями на шигаподобные токсины с помощью типирования антисыворотки, иммуноферментного анализа (ИФА), иммунофлуоресцентного, иммунохимического анализов, или метода латекс-агглютинации. Или же с помощью ПЦР идентифицируют гены, кодирующие эти токсины.

Идентификация конкретного штамма имеет жизненно важное значение, поскольку позволяет государственным органам здравоохранения проверять, исследовать и контролировать вспышки, вызванные EГEC.

Анализы крови

Пациентам на амбулаторном лечении не требуется регулярно проводить анализы крови. У пациентов, проходящих лечение в условиях стационара, как минимум проводят такие обследования, как общий анализ крови, оценивание показателей почечной функции, в частности анализ на электролиты. Контролируют содержание гемоглобина, тромбоцитов и функциональные показатели почек для подтверждения развития гемолитико-уремического синдрома, который наблюдается при инфекции, вызванной кишечной палочкой О157:H7.

Гемокультура требуется только при системных проявлениях (т.е., тахикардии, гипотонии, лихорадке), чтобы исключить бактериемию.

Воспалительные маркеры, такие как С-реактивный белок и скорость оседания эритроцитов, часто используют для мониторинга воспалительного ответа и улучшения, хотя нет доказательств пользы этой стратегии.

Визуализационные методы

Рентгенограмма органов брюшной полости может потребоваться пациентам с признаками тяжелого токсикоза (например, тахикардией, гипотензией, лихорадкой ≥38 °C [≥100,5 °F]). Несмотря на то, что рентгенограмма не выявляет коли-инфекции, она помогает оценить воспаление толстой кишки и исключить ее токсическую дилатацию.

У пациентов с тяжелым течением заболевания могут проводить КТ живота с целью исключения более серьезных причин сепсиса и диареи (например, дивертикулярный абсцесс).

Эндоскопия

Эндоскопия не выявляет специфических диагностических признаков, кроме воспаления толстой кишки. Однако у пациентов с отрицательными результатами бакпосева или постоянной диареей и отсутствием улучшения при консервативном лечении проводят ректосигмоидоскопию, чтобы исключить другие причины диареи (например, воспалительное заболевание кишечника, псевдомембранозный колит). Сигмоидоскопия должна быть достаточной для визуализации слизистой оболочки и взятия биопсии тканей. Колоноскопию обычно не проводят при среднем и тяжелом воспалении толстой кишки, потому что риск перфорации увеличивается. Решение о проведении колоноскопии следует принимать по согласованию с гастроэнтерологом.

Дифференциальная диагностика

Лечение

Лечение является благоприятным, с уделением особого внимания регидратации и коррекции дисбаланса электролитов. Нет неопровержимых доказательств преимущества антибиотикотерапии, а также предположения, что антибиотики вредны при коли-инфекции, вызванной серотипом О157:H7. Пациенты должны строго придерживаться правил гигиены. Госпитализированных пациентов необходимо изолировать и использовать защитные меры при их лечении, чтобы предотвратить распространение.

Пациенты с иммунодепрессивным состоянием вследствие терапии или заболевания имеют повышенный риск заражения коли-инфекциями контактным путем, и течение инфекционных заболеваний у них затяжное. Важно оценить степень иммунной недостаточности и обеспечить тщательное наблюдение пациентов. Лечение идентично тому, которое применяют у иммунокомпетентных пациентов.

Детей младшего возраста (<5 лет) и пожилых людей (>60 лет) лечат так же, как и молодых взрослых, но за ними более тщательно наблюдают и при необходимости скорее госпитализируют и назначают инфузионную терапию.

Маленькие дети более подвержены высокому риску снижения объема циркулирующей крови из-за:

• Более высокого уровня метаболизма
• Более высокого отношения поверхности тела к ОЦК
• Зависимость от кормления другими лицами

Большинство детей хорошо поддаются лечению с помощью пероральной регидратации, и это снижает смертность и необходимость госпитализации. Как правило, питание детей не требует изменений, хотя лактозная непереносимость вследствие инфекции может привести к необходимости назначения безлактозного лекарственного средства.

У пожилых пациентов общая смертность и смертность в результате болезни более высокие , чем среди молодых пациентов, причем большинство случаев приходится на групповое проживание больных (например, в домах престарелых) и требует тщательного наблюдения. Изоляция для предотвращения распространения и ранняя регидратационная терапия имеют решающее значение.

Регидратация

Большинство пациентов лечат с помощью пероральной регидратационной терапии. Предпочтение отдают глюкозосодержащим жидкостям, поскольку глюкоза в просвете кишечника способствует всасыванию натрия и воды. Кофеин и молочные продукты ухудшают диарею и их не следует назначать. При невозможности введения жидкости пациентам пероральным путем или в случае продолжения снижения объема циркулирующей крови, либо при развитии сепсиса, необходимо начать внутривенную регидратационную терапию. Задержка внутривенной инфузионной реанимационной регидратации может иметь негативные последствия и является причиной высокой смертности при диарейных заболеваниях у детей раннего возраста с недостаточным питанием и детей всех возрастов в развивающихся странах.

Предотвращение распространения

Всемирная организация здравоохранения разработала рекомендации по предотвращению распространения инфекции. Они включают простые меры для пациентов с диарейными заболеваниями:

• Не готовьте пищу для других людей
• Тщательно мойте руки
• Используйте отдельное или одноразовое полотенце
• Используйте отдельные туалеты и/или тщательно очищайте сиденья, краны и дверные ручки после использования
• Изолируйте госпитализированных пациентов и используйте барьерные методы защиты персонала
• Проводите дезинфекцию и строго соблюдайте правила обращения с использованными одеждой и/или постельными принадлежностями.

Изменения диеты

Конкретных рекомендаций по изменению диеты нет. В разгар болезни пациентам рекомендуется щадящая диета с содержанием глюкозы и натрия, которые необходимы для регидратации. При тяжелом гастроэнтерите может возникнуть временная непереносимость лактозы, поэтому следует избегать её применения.

Висмут

Висмут оказывает местное защитное действие на слизистую оболочку, уменьшает секрецию и связывает бактериальные токсины. Он уменьшает понос и рассматриваться как препарат адъюнктивной терапии при всех видах инфекции, особенно у детей.

Антибиотикотерапия

Как правило, при диарейных заболеваниях, вызванные кишечной палочкой, лечение симптоматическое. Однако пациентам с коли-инфекцией, вызванной энтеротоксигенной кишечной палочкой (ETEC) (диарея путешественников), в тяжелых случаях, обычно когда пациент продолжает поездку, требуется назначение антибиотиков, т.к. они сокращают длительность заболевания. Они также увеличивают частоту выздоровления.

Рекомендуется использовать фторхинолоны (напр., ципрофлоксацин, офлоксацин, норфлоксацин). Обычно перорально назначается ципрофлоксацин, который вводиться однократно или в виде 3-дневного курса при сохранении симптомов инфекции. К альтернативным препаратам относят рифаксимин или азитромицин, применение которых безопасно у детей и беременных женщин. Триметоприм/сульфаметоксазол является еще одним препаратом выбора.

Некоторые антибиотики назначают только однократно. Использование антибиотиков в лечении коли-инфекции, вызванной серотипом О157:H7, является спорным. Было проведено несколько рандомизированных исследований, в которых оценивали применение антибиотиков; наиболее масштабное исследование не выявило различий относительно длительности заболевания и степени тяжести в случае применении антибиотиков. Некоторые исследования показали, что антибиотикотерапия может повысить частоту возникновения гемолитико-уремического синдрома или смертности однако в целом достоверных доказательств пользы или вреда антибиотиков не существует. Распространенность антибиотикорезистентности растёт, связанная, скорее всего, с использованием антибиотиков в ветеринарии и у человека, что, затрудняет дальнейшее возможное их применение.

Противодиарейные средства

Обычно противодиарейные средства (например, лоперамид, дифеноксилат/атропин, кодеин) не должны использоваться при бактериальном гастроэнтерите, поскольку увеличивают риск токсической дилатации толстой кишки, а также потому, что при спонтанном излечении диареи возбудитель эффективно удаляется с испражнениями. Однако они облегчают симптомы и сокращают продолжительность диареи, что может быть важно для путешественников. В таких ситуациях противодиарейные средства следует назначать на короткое время параллельно с антибиотиками.