Infekční průjem 3-5 milionů případů ročně

Prezentace na téma: "Infekční průjem 3-5 milionů případů ročně"— Transkript prezentace:

1 Infekční průjem 3-5 milionů případů ročně
Významná příčina nemocnosti a mortality v celém světě 5 milionů úmrtí ročně, 80% < 1. rok věku Významná příčina pracovní neschopnosti a chybění ve škole Významná brzda ekonomiky, hlavně v rozvojových zemích

2 Příčiny nákaz postihujících střevo - ČR

3 Fyziologické bariéry Nízké pH v žaludku Střevní motilita
Střevní fyziologická mikroflóra Hlen Imunitní mechanizmy Další (např. kojení)

4 Skupiny původců - souhrn
Bakterie E. coli, Salmonella, Shigella, Campylobacter, Vibrio, Yersinia, Clostridium difficile Viry Noroviry, Rotaviry Parasiti Giardia, Amoeba, Cryptosporidium

5 Způsob nákazy Požití preformovaného toxinu (otrava z potravin)
Fekálně-orální přenos Mouchy, nemoci špinavých rukou Kontaminovaná potrava Zvířecí rezervoár Fekální kontaminace vody nebo potravy Preferovaný mchanizmus závisí na infekční dávce (~100 to 109)

6 - Nákazy z potravin - Otravy z potravin
Pravá otrava z potravin nastává po požití stravy obsahující toxin najčastěji bakteriálního původu (např. z Clostridium botulinum nebo Staphylococcus aureus). Bakterie se množí v kontaminované potravině a zde produkují toxin. Samotné bakterie jsou případně při přípravě jídla usmrceny, ale toxin je intaktní a působí během několika hodin po požití. Při nákaze z potravin je potravina pouze vehikulem patogena (např. Campylobacter) nebo poskytuje prostředí k jeho množení tak, aby mohl vyvolat nákazu (např. Salmonella).

7 Klasické příznaky otravy z potravin:
Výskyt u 2 a více osob současně Epidemiologie naznačuje stejné jídlo Začátek do 6 hodin po požití Dominují průjem a zvracení Často jde o toxin S. aureus nebo B. cereus U enterotoxinu C. perfringens delší inkubační doba

8 Čtyři způsoby patogeneze průjmu
Průjem může být z příčiny infekční i neinfekční: Osmotický (neresorbovatelné ionty či částice vážící vodu) Sekretorický (sekrece vody histologicky intaktním střevem) Exudativní (zánětlivé poškození střeva s vylučováním hlenu, leukocytů, krve) Z abnormální motility

9 Obrat vody - denní příjem a endogenní sekrece
Pití a jídlo 2000 Sliny 1500 Žaludeční sekrece 2500 Žluč 500 Pankreatická sekrece Střevní sekrece 1000 Celkem do střeva 9000 Absorpce střevem -8800 Do stolice 200 Endogenní sekrece 7000 Příjem-výdej netto: =1800 Absopce v %: 8800:9000=98%

10 Osmotický průjem Ve střevním lumen se při něm nachází neobvykle velké množství nevstřebatelných osmoticky aktivních látek. Ty vážou vodu. Může nastat: Požitím osmoticky aktivní látky zdravým jedincem: Síran hořečnatý nebo citrát hořečnatý Antacida s obsahem hořčíku Sorbitol Sníženým vstřebáváním osmoticky aktivní látky – malabsorpce Deficit laktázy Celiakální sprue Množícími se infekčními částicemi (zejména viry)

11 Sekreční průjem Zvýšená sekrece elektrolytů a vody střevní sliznicí
Současně je obvykle přítomna inhibice absorpce Klinické příznaky: velmi vodnatá stolice velký objem stolice lačnění nevede k úpravě

12 Příčiny sekrečního průjmu
Zánětlivé mediátory produkované buňkami imunitního systému ve slizniční a podslizniční oblasti střeva. Cytokiny Prostaglandiny Hormony z krve Serotonin (- karcinoid) Vazoaktivní intestinální peptid Podněty ze střevního lumen Enterotoxiny bakterií Žlučové soli OH mastné kyseliny Některá projímadla (ricinový olej, senna)

13 Mechanizmy účinku enterotoxinů
Znalosti v této oblasti se neustále rozšiřují. Mechanizmy vycházejí z ovlivňování fyziologických regulačních mechanizmů střevní exkrece. Jako příklad je na dalších snímcích ukázáno působení cholerového toxinu. Tak podrobné popisy u různých enterotoxinů nemohou být požadovány při zkoušce, jde o demonstraci současného stavu poznání.

14 Mechanismus účinku choleragenu
Vibrio cholerae ve střevu uvolňuje toxin (choleragen). Ten se váže svými pěti B podjednotkami na GM1 gangliosidový receptor enterocytů a spouští endocytózu celého toxinu. Ten se následně hydrolyzuje, B podjednotky jsou vyvrženy ven, A jednotka se ještě rozštěpí na aktivní enzym A1 a na A2. A1 způsobí ribosylaci regulačního Gs proteinu, takže jej zablokuje v aktivním stavu (zabrání jeho hydrolýze proteinem Gi). Gs protein katalyzuje tvorbu enormních kvant cAMP. cAMP aktivuje kanál CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator), což vede k dramatickému efluxu iontů a vody z buňky.

15 Řízení sekrece v tenkém střevu
Cell Signalling Biology, Michael J. Berridge, Module 7, Cellular Processes

16 Mechanismus účinku choleragenu
Dr. Barry Campbell Dept of Gastroenterology University of Liverpool

17 Geny virulence V.cholerae – transdukce
Vibrio cholerae vyžaduje dva souběžně řízené faktory virulence: cholerový toxin a adherenční pili umožňující kolonizaci střevního epitelu. Oba geny jsou řízeny jednotně (regulon) a jsou součástí genomu vláknitého bakteriofága CTXΦ. Ten se buď integruje do chromozómu V. cholerae, nebo se zde replikuje samostatně podobně jako plazmid. Potitivní aktivace operonu probíhá ve střevu, jinak jsou geny inaktivní. Kromě adherenčních pili mohou virulenci kmene V. cholerae dále zvyšovat nonfimbriální adheziny (hemaglutinin) anebo akcesorní kolonizační faktory.

18 Řízení exprese genů virulence V.cholerae
Vibrio cholerae má v periplazmovém prostoru protein ToxS a dále sem ční transmembránový protein ToxR (2/3 délky je v cytoplazmě). Tox S je senzor, který v prostředí střeva (nízké pH, 37°C, vysoká osmolarita, přítomnost některých aminokyselin) způsobí dimerizaci ToxR ToxR je regulační protein - v dimerizované podobě způsobí transkripci genu pro protein ToxT, který spustí transkripci všech genů pro faktory virulence V.cholerae. Ještě zde panují nejasnosti

19 Toxiny narušující nitrobuněčnou signalizaci enterocytů
Přes cyklický AMP     Cholera toxin     Termolabilní enterotoxin Escherichia coli     Enterotoxin salmonel     Enterotoxin Campylobacter jejuni     Enterotoxin Pseudomonas aeruginosa     Enterotoxin Shigella dysenteriae (neplést se Shiga toxinem) Přes cyklický GMP     Termostabilní enterotoxin Escherichia coli     Enterotoxiny Yersinia enterocolitica     Enterotoxin Klebsiella pneumoniae     Termostabilní enterotoxin Vibrio cholerae non-O1 Ovlivněním nitrobuněčné hladiny kalcia     Enterotoxin Clostridium difficile     Ciguatera enterotoxin (řasy  ryby)     Enterotoxin Cryptosporidium parvum     Vakuolizující toxin Helicobacter pylori     Termostabilní hemolyzin Vibrio parahaemolyticus Indukcí tvorby NO    Enterotoxin 1 Shigella flexneri 2a    

20 Toxiny narušující enterocyty
Tvorbou pórů v cytoplazmatické membáně Enterotoxin Clostridium perfrigens α toxin Staphylococcus aureus Cytolyzin Vibrio cholerae Inhibicí proteosyntézy Shiga toxin Shigella dysenteriae Shiga like toxin 1 a 2 EHEC Poškozením cytoskeletonu – klostridie aj.

21 Exudativní průjem Střevní sliznice je zánětlivě změněná a zvředovatělá
Dochází ke ztrátě tekutin + exsudaci leukocytů + krvácení Absorpce je narušena Střevní sekrece je zvýšena (prostaglandiny) Podle rozsahu postižení střeva se řídí Závažnost průjmu Celkové příznaky (bolest břicha, horečka apod.)

22 Příčiny exsudativních průjmů
Invazivní mikroorganizmy Shigella, Campylobacter, Yersinia, E. histolytica, EHEC, C difficile Idiopatická zánětlivá střevní onemocnění Crohnova nemoc Ulcerativní kolitida Ischemie

23 Patogeneze exsudativního průjmu - shigela

24 Schroeder G N , and Hilbi H Clin. Microbiol. Rev. 2008;21:134-156

25 Architektura S. flexneri Mxi-Spa T3SS.
Jehla je cca 50 nm dlouhá a vnitřní průměr má 3 nm. T3SS je kódován plazmidem. Architecture of the S. flexneri Mxi-Spa T3SS. The S. flexneri Mxi-Spa T3SS consists of four main parts. The seven-ringed basal body spans the bacterial IM, the periplasm, and the OM. The hollow needle is attached to a socket and protrudes from the basal body to the bacterial surface. Contact with host cell membranes (HM) triggers the IpaD-guided membrane insertion of the IpaB-IpaC translocon at the needle tip. The T3SS is completed by the cytoplasmic C ring, which is comprised of proteins that energize the transport process and mediate the recognition of substrates, chaperone release, and substrate unfolding. Schroeder G N , and Hilbi H Clin. Microbiol. Rev. 2008;21:

26 Rozvrat nitrobuněčné signalizace M buňky efektorovými mechanismy T3SS S. flexneri
Subversion of host cell signaling by S. flexneri type III-secreted effectors. Injection of the Mxi-Spa-secreted effectors IpaC, IpgB1, and VirA by S. flexneri induces Rac1/Cdc42-dependent actin polymerization and the formation of large membrane ruffles. The binding of IpaB to the CD44 receptor and the activity of IpgB2 might also trigger cytoskeleton remodeling or membrane ruffling, respectively. The phosphoinositide 4-phosphatase IpgD promotes the disconnection of the actin cytoskeleton from the cytoplasmic membrane, thus facilitating the structural reorganization of the entry site. IpaA mediates the localized depolymerization of actin, which is required to close the phagocytic cup. PIP2, phosphatidylinositol-4,5-biphosphate; PIP, phosphatidylinositol-5-phosphate. Schroeder G N , and Hilbi H Clin. Microbiol. Rev. 2008;21:

27 Nitrobuněčný směrovaný transport S
Nitrobuněčný směrovaný transport S.flexneri umožněný cílenou polymerizací aktinu. VirA destabilizuje mikrotubuly a současně nepřímo působí na Arp2/3 polymerizující aktin. Výsledkem je pohyb bakterie k protilehlému konci buňky nebo průnik do sousední buňky. Intracellular movement of S. flexneri by directed actin polymerization. Due to the activity of the serine protease SopA/IcsP, S. flexneri IcsA localizes to one pole of the bacterium, where it interacts with the host cell N-WASP protein. The IcsA/N-WASP complex recruits and activates the Arp2/Arp3 complex, thereby mediating actin nucleation. Elongation of the actin tail pushes S. flexneri through the cytoplasm. The movement is facilitated by VirA, which opens a path by degradation of the microtubule network. To avoid sequestration by the autophagy defense system, an autophagy recognition site on IcsA is masked by the protein IcsB. Schroeder G N , and Hilbi H Clin. Microbiol. Rev. 2008;21:

28 Laboratorní vyšetření: Významné okolnosti vzniku průjmového onemocnění
Hromadný výskyt /otravy z potravin Pobyt v zahraničí Imunokompromitovaný pacient Plody moře Užívání antibiotik

29 Anamnéza Začátek a délka průjmu.
Průjem trvající do 3 týdnů bývá infekčního původu. Doba kontaktu s potenciálním patogenem Cestování, co jedl, kde byl, podání léků, věk Charakter stolice Objem, příměs krve, hlenu nebo hnisu Přidružené příznaky Bolest břicha, horečka, zvracení, dehydratace

30 Posouzení průjmového onemocnění
Podle okolností a příznaků možno odhadnout infekční agens Jak dlouho průjem trvá? Došlo k nákaze v za podezřelých okolností_? V nemocnici Během podávání antibiotik Na cestách V Domově pro seniory, cesta na výletní lodi, společný výlet apod. Byl někdo v okolí podobně nemocen? Přidružené příznaky onemocnění Krev, hlen, hnis ve stolici Objem stolice Tenesmy Horečka, bolest břicha, zvracení, dehydratace

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45 Je mikrobiologické laboratorní vyšetření nezbytné u každého pacienta s průjmem?
Vyšetřují se osoby s vysokou horečkou, schvácené, s tenezmy, s nálezem krve a hnisu ve stolici, dehydratované, s imunitním defektem. Ostatní pacienti jsou ošetřeni bez stanovení etiologie – rehydratací a nespecifickými protiprůjmovými léky

46 Identifikace kmene 1 Pro záchyt kmene se používá McConkey půda

47 Identifikace kmene 2 Stanovení biochemického profilu kmene

48

49

50 Faustova koncentrační metoda pro vajíčka a prop cysty prvoků (1)
Suspenze stolice se centrifuguje, pak se přidá 33% ZnSO4 , zamíchá se a centrifuguje. Vajíčka nebo cysty vyplavou na hladinu a po doplnění ZnSO4,se zachytí na krycím sklíčku.

51 Faustova metoda (2) Krycí sklíčko se opatrně sejme a položí na podložní sklíčko. Nebarví se. Giardia intestinalis

52 Průkaz toxinu Clostridium difficile ve stolici
Stolice se homogenizuje ve fyziologickém roztoku a centrifuguje. Supernatant se kápne do spodního okénka. V pozitivním případě se v prostředním okénku objeví modrý proužek (imunochromatografie).

53 Proč specificky neléčíme každého pacienta s infekčním průjmem?
Specifické léčivo není vždy k dispozici Specifická léčba může onemocnění prodloužit Specifická léčba přispívá ke vzniku nosičství Specifická léčba někdy přispívá ke komplikacím (HUS, rezistance kmene, C. difficile, toxické megakolon)

54

55