Diagnostic molecular extins afectiuni gastrointestinale bacteriene – testare sindromica

Informații generale Diagnostic molecular extins afectiuni gastrointestinale bacteriene – testare sindromica

Infecțiile gastrointestinale reprezintă un grup de afecțiuni de etiologie virală, bacteriană sau parazitară care se manifestă cel mai frecvent ca boală diareică. Se transmit preponderent pe cale fecal-orală și sunt favorizate de lipsa sanitației și de igienă personală precară, având un impact mult mai mare în țările în curs de dezvoltare. Cei mai comuni agenți etiologici ai bolii diareice raportați la nivel mondial sunt Rotavirus și Escherichia coli (E. coli), însă prevalența etiologiei diferă semnificativ în funcție de localizare, grupe de vârstă, status socio-economic, etc.¹

Gastroenterita bacteriană este o inflamație a tractului gastrointestinal (stomac și intestine) care se manifestă de la forme ușoare până la severe și include: diaree apoasă, greață și vărsături, febră, frisoane, dureri abdominale și diaree cu sânge în cazuri severe. Contractarea infecției bacteriene se realizează cel mai frecvent prin ingestia de alimente sau apă contaminate sau prin contactul cu persoane infectate. Gastroenterita bacteriană este cauza majoră a “diareei călătorilor”, principala boală infecțioasă raportată la persoanele care călătoresc în străinătate.

Diagnosticul este important deoarece simptomatologia poate avea consecințe grave pe termen scurt (depleția apei și electroliților din organism) cu evoluție potențial letală dacă nu se intervine pentru restabilirea echilibrului hidroelectrolitic. Conform Centrului de Control și Prevenție a bolilor (CDC), boala diareică este a doua cea mai comună cauză de deces la copiii sub 5 ani la nivel mondial².

Metoda real-time PCR multiplex permite identificarea materialului genetic (ARN sau ADN) a celor mai comuni patogeni implicați în patologia gastrointestinală cu o sensibilitate net superioară metodelor tradiționale și cu capacitatea de a identifica coinfecțiile sau infecțiile cu agenți patogeni dificil de diagnosticat prin coprocultură.

Utilizarea tehnicilor de biologie moleculară nu exclude folosirea metodelor tradiționale, deoarece după identificarea agentului patogen este indicată folosirea unei astfel de metode de identificare pentru a testa sensibilitatea la agenții antimicrobieni (antibacteriene, antifungige) și, de asemenea, este indicată și pentru verificarea evoluției post-tratament.

Shigella spp./ EIEC

 Speciile de Shigella setransmit pe cale fecal-orală,prin contactul personal cu o persoanăinfectată sau prin consumul de alimentesau apă contaminată,de aceea, pentru a preveni boala, este importantă spălarea atentă a mâinilor³. Speciile de Shigella (S.boydii, S. dysenteriae,S. flexneri și S. sonnei) și E. coli enteroinvaziv (EIEC) determină gastroenterită prin distrugerea și inflamarea mucoasei colonului cu manifestări ce includ: diaree, febră și dureri gastriceși, în unele cazuri, scaune cu sânge. Infecția este de obicei limitată latractul gastrointestinal, deși pot fi observate și manifestări extraintestinale: artrită reactivă, sindrom hemolitic-uremic și complicații neurologice.

Campylobacter spp.

Campylobacter este un bacil gram negativ microaerofil, curbat sau spiralat, care are motilitate prin flagel. Campylobacter este răspândit la nivel mondial, iar călătoriile internaționale reprezintă un factor de risc pentru infecție.

Infecția apare după consumul de alimente contaminate, în special păsări de curte, lapte nepasteurizat și apă.C. jejuni și C. coli sunt speciile comune care determină gastroenterita bacterienă cu boală diareică, rareori amenințătoare de viață în cazul persoanelor imunodeprimate. Debutul simptomelor aparede obicei la 24-72 de ore de la ingestie. Aproximativ 1 din 1.000 de infecții diagnosticate dezvoltă sindromul Guillain-Barré, o paralizie care necesită îngrijiri medicale de urgență⁴.

Yersinia enterocolitica

Infecțiacu Y. enterocolitica poate fi contractată prin consumul de alimentecontaminate, lapte și produse lactate, carne crudă, carne de pasăre, ouă, legume, fructe de mare și se manifestă cu precădere la copii în sezonul rece, printr-o varietate de simptome, cum ar fi febră, dureri abdominale și diaree cu sânge. Deși gastroenterita cauzată de Yersinia este adesea autolimitată, unii pacienți dezvoltă infecții cronice, cum ar fi artrita reactivă, eritem nodos, glomerulonefrită sau miocardită⁵.

Vibrio spp.

Speciile bacteriene Vibrio (V. cholerae, V. parahaemolyticus și V. vulnificus) sunt bacteriigram negative, în formă de tijă, care trăiesc în mod natural în apă sărată și în mediul marin și sunt dobândite prin expunerea la apă de mare sau prin consumul de fructe de mare crude sau insuficient preparate. Atunci când sunt ușoare, simptomele holerei sunt adesea imposibil de distins de alte cauze ale diareei. Cu toate acestea, mai frecvent, pacienții dezvoltă o deshidratare severă, adesea cu crampe abdominale, greață, vărsături și febră și chiar pot deceda din cauza diareei apoase acute⁶.

Clostridium difficile toxina B

C. difficile este unul dintre factorii etiologici majori ai infecțiilor nosocomiale, fiind cauzată de tratamentulcu antibiotice sau de perturbarea florei intestinale și care afectează frecvent vârstnicii. Patogenitatea C. difficile este determinată de prezența toxinelor, sporularea și rezistența antimicrobiană, iar toxina B este cunoscută căjoacă un rol important rol în patogenitate.

Nu toți pacienții colonizați dezvoltă simptome.Majoritatea sugarilor sunt colonizați cu C. difficile și sunt asimptomatici. Atunci când este prezentă, infecția cuC. difficile se manifestă prin diaree cu/ fără sânge, febră, dureri abdominale, vărsături, ileus și deshidratare. Megacolonul toxic și peritonita sunt complicații semnificative ale infecțiilor avansate. De reținut, mulți pacienți tratați cu succes vor continua să aibă rezultate pozitive la testare timp de săptămâni sau luni după remisiunea simptomelor; un tratament suplimentar nu este nici necesar, nici eficace⁷.

Aeromonas spp.

Aeromonas (A.caviae,A. hydrophila și A. veronii biotip sobria) esteprezent în apa dulce și sărată și determină gastroenterită, fiind adesea izolat din probele prelevate de la pacienții cu “diareea călătorilor”.

Aeromonadele au fost asociate cu o mare varietate de boli infecțioase: gastroenterite, infecții ale plăgilor, infecții respiratorii, infecții ale tractului urinar și septicemii. Cu toate acestea, Aeromonadele sunt cel mai frecvent asociate cu enteropatia gastrointestinală. Simptomele includ diaree apoasă (cu evoluție autolimitată), febră, dureri abdominale vărsături, diaree cu sânge și posibilă deshidratare secundară⁸.

Salmonella spp.

Salmonella face parte dintr-un grup de bacterii care se transmite prin consumul de alimentede origine animală contaminate, în principal carnedepasăre, ouă și lapte și determină simptome ca febră, dureri abdominale, diaree, greață și uneori vărsături care apar, de obicei, la 12-72 de ore după ingerarea alimentului contaminat. În funcție de serotip, simptomele date de Salmonella pot varia de la o gastroenterită autolimitată și diaree până la o infecție sistemică cu febră, dificultăți respiratorii, complicații hepatice și splenice și leziuni neurologice. Impactul major al acestei infecții este încazul copiilor șia vârstnicilor, precum și în cazurile în care bacteriile ajung în sânge deoarece, simptomele pot deveni severe și pot pune viața înpericol⁹.

E. coli

Escherichia coli (E.coli) este o bacterie facultativ anaerobă care colonizează tractul intestinal și care,în urma dobândirii unor caractere de patogenitate poate provoaca diaree. Tulpinile diareigene sunt: E.coli enteropatogen (EPEC), E.coli enterotoxigenic ( ETEC), E.coli producătoare de toxina Shiga (STEC) împreună cu subgrupul E.coli enterohemoragic (EHEC), E.coli enteroinvaziv (EIEC) și E.coli enteroagregativ (EAEC).

STEC

Toxina Shiga (Stx) este enterotoxina secretată de E.coli-STEC si de Shigella spp. care provoacă gastroenterită care se poate manifestă cu diaree cu sânge (colita hemoragica), diaree fără sânge sau sindrom hemolitic-uremic (S H-U).

E.coli O157

Serotipul O157 apartine unei tulpini patogene E.coli-EHEC sau STEC care provoacă cazuri clinice grave cu diaree acută, colită hemoragică și sindrom hemolitic uremic (S H-U).

E.coli enteropatogenic(EPEC)

EPEC este un agent patogen important care infectează copii cu vârsta sub 2 ani în tările în curs de dezvoltare.

E.coli enterotoxigenic(ETEC)

ETEC este principala cauza a “diareei călătorilor” și se manifestăîn toate grupelede vârstă în zonele cu igienă precară.

E.coli enteroagregativ(EAEC)

EAEC este a doua cea mai frecventa cauza a ” diareei calatorilor”  ETEC ambele întâlnite în țările în curs de dezvoltare și asociate cu diaree persistentă.

Clostridium difficile hipervirulent

1. difficileeste unul dintre factorii etiologici majori ai infecțiilor nosocomiale, fiind cauzată de tratamentul cu antibiotice sau de perturbarea florei gastrointestinale afectând frecvent adulții și vârstnicii spitalizați. Tulpina hipervirulentă produce maimultă toxină A și B din cauzaunei mutații la nivelul genei reglatoare (gena tcdC), având rezistență de nivel înalt la fluorochinolone.

Recomandări de testare Diagnostic molecular extins afectiuni gastrointestinale bacteriene – testare sindromica 

• boală diareică acută cu sau fără sânge în scaun, crampe și dureri abdominale, greață și vărsături, febră, etc. care nu se rezolvă cu tratament simptomatic;
• afectare gastrointestinală cronică;
• suspiciune de toxinfecție alimentară;
• persoane cu simptomatologie gastrointestinală instalată în urma spitalizării;
• pacienți cu status imun compromis (de ex. infecție HIV) cu suspiciune de infecție cu patogeni oportuniști.

Pregătirea pacientului – recoltarea probelor inaintea instituirii oricarui tratament antimicrobian;

Specimen recoltat – materii fecale in recipient cu mediu de transport lichid;

Recipient de recoltare – recipient cu mediu de transport lichid (Fecal Swab),

Stabilitate probă – proba de materii fecale recoltata in mediu de transport este stabila 2 zile la 2-8oC sau 1 luna la -20oC;

Metodă: Multiplex RT-PCR.

Vor fi analizați următorii agenți patogeni:

• Shigella /EIEC
• Campylobacter
• Yersinia enterocolitica
• Vibrio spp
• Clostridium difficile toxin B
• Aeromonas
• Salmonella
• Shiga toxi
• Enteropathogenic E. coli (EPEC)
• Enterotoxigenic E. coli (ETEC)
• Enteroaggregative coli (EAEC)
• E. coli O157
• Clostridium difficile hypervirulent

Interpretarea rezultatelor, limite şi interferenţe:

Rezultatele testului se raportează calitativ, astfel:

• Nedetectabil
• Pozitiv cu comunicarea tipului/tipurilor de agenți patogeni prezenți în probă.

Bibliografie

1. Diarrhoeal disease (who.int),
2. Diarrhea; common illness, global killer, Diarrhea; common illness, global killer (cdc.gov)
3. Puzari M, Sharma M, Chetia P. Emergence of antibiotic resistant Shigella species: A matter of concern. Journal of infection and public health. 2018;11(4):451-454
4. Kaakoush NO, Castaño-Rodríguez N, Mitchell HM, Man SM. Global epidemiology of Campylobacter infection. Clinical microbiology reviews. 2015;28(3):687-720
5. Wielkoszynski T, Moghaddam A, Bäckman A, et al. Novel diagnostic ELISA test for discrimination between infections with Yersinia enterocolitica and Yersinia pseudotuberculosis. European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases. 2018;37(12):2301-2306
6. Learoyd TP, Gaut Cholera: under diagnosis and differentiation from other diarrhoeal diseases. Journal of Travel Medicine. 2018;25(suppl_1):S46-S51
7. Leffler DA, Lamont JT. Clostridium difficile infection. New England Journal of Medicine. 2015;372(16):1539-1548
8. van Zwetselaar M, Nyombi B, Sonda T, et al. Aeromonas caviae mimicking Vibrio cholerae infectious enteropathy in a cholera-endemic region with possible public health consequences: two case reports. Journal of medical case reports. 2018;12(1):71-71
9. Gayet R, Bioley G, Rochereau N, Paul S, Corthésy B. Vaccination against Salmonella infection: the mucosal way. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2017;81(3):e00007-00017
10. .Beatty JK, Akierman SV, Motta JP, et al. Giardia duodenalis induces pathogenic dysbiosis of human intestinal microbiota biofilms. International journal for parasitology. 2017;47(6):311-326