Infekce trávicího systému Mikrobiologie a imunologie – BSKM021p + c Týden 7 Ondřej Zahradníček Průniky I Význam infekcí trávicích cest lMnohé z nich jsou přenášeny kontaminovanými potravinami a vodou lNepříjemné, ekonomické ztráty nejen při infekci, ale i při kontaktu s infekcí lPro jejich předcházení je zásadní hygiena v potravinářských výrobnách a provozovnách a ochrana vodních zdrojů lDůležitá je také osobní hygiena lV léčbě jen výjimečné použití antibiotik Rozdělení trávicích infekcí lRozlišujeme –infekce v dutině ústní –infekce hltanu – viz respirační infekce –infekce jícnu – velice vzácné, většinou sekundární při původně neinfekční nemoci –infekce žaludku (či spíše spolupůsobení žaludečních mikrobů u některých chorob) –infekce tenkého střeva (enteritidy) –infekce tlustého střeva (kolitidy) –často infekce obou částí (enterokolitidy) Normální osídlení trávicích cest lRty znamenají přechod kožní a ústní flóry lV ústní dutině (stejně jako v hltanu) nacházíme ústní streptokoky, neisserie, nevirulentní kmeny hemofilů aj. Mnohé další tam jsou, ale většinou je nevykultivujeme lJícen a žaludek jsou za normálních okolností bez většího množství mikrobů lV tenkém a zejména tlustém střevě nacházíme zpravidla asi 1 kg anaerobů, dále enterobakterie, enterokoky, kvasinky, někdy i nepatogenní améby l Řiť je opět místem přechodu střeva a kůže Normální situace v ústní dutině lÚstní dutina je i za normální situace velice složitý ekosystém, složený z různých druhů bakterií, usazených materiálů, lidských buněk a dalších složek lBakterie se v dutině ústní přitom nevyskytují v nějakém chaosu, ale v komplikovaném, strukturovaném útvaru, zvaném biofilm. V daném případě jde o vícedruhový strukturovaný biofilm, ve kterém např. anaeroby jsou přítomny ve větší hloubce než aerobní bakterie Vznik biofilmu lNa začátku je pevný povrch a plovoucí bakterie + lBakterie adheruje na povrch lNásleduje agregace dalších bakterií lBakterie začnou produkovat polysacharidovou matrix lAž vznikne třídimenzionální struktura zvaná biofilm l lBiofilm může být jedno- či vícedruhový Význam tvorby biofilmu u bakterií lBakterie mohou lépe regulovat početnost populace – v rámci biofilmu se totiž informují produkcí určitých látek (tzv. quorum sensing) lBakterie se stávají odolnější vůči vnějším vlivům, např.: –desinfekčním prostředkům –antibiotikům –imunitní reakci hostitele lBiofilm tvoří jak bakterie běžné lflóry (z hlediska organismu spíše lpozitivní), tak i patogeny. Tol 01 Foto: Veronika Holá Intermezzo: píseň běžné flóry lMy jsme skvělá flóra běžná lk našemu člověku něžná losídlíme povrchy lčíháme tu na mrchy l lScházíme se každý pátek lza účelem tvorby látek lz kterých vzniká biofilm lpevnější než dub i jilm! l l(Píseň běžné flóry, in: O. Zahradníček – Advent v dutině ústní. Zkráceno) Orální biofilm – zubní plak zubní kámen 2 detekce plaku - erytrosin Pokus: Dobrovolník má připravenou tabletku s.barvivem barvícím zubní plak. Výsledek: Často i u lidí s takzvaně „vyčištěnými zuby“ lze prokázat přítomnost zubního plaku! Orální biofilm je prospěšný, dokud není příliš intenzivní. Plak je tím intenzivnější, čím více sacharidů konzumujeme, a čím delší je prodleva mezi čištěním zubů Foto: Archiv MÚ Mikroskopie orálního biofilmu lV preparátech barvených Gramem lze pozorovat shluky bakterií (G+ i G- ) a případně buňky makroorganismu (epitelie apod.) lJiná barvení, např. barvení alciánovou modří Alcian 02 umožňují i znázornění polysacharidového materiálu, tj. nebuněčné části biofilmu, buňky jsou zde znázorněny negativním barvením Foto: Archiv MÚ Infekce v ústní dutině lViry: –lokální (např. herpesviry) –projevy systémových virových infekcí (např. Koplikovy skvrny u spalniček) lBakterie: –Většinou jde o porušenou rovnováhu ústní mikroflóry, resp. narušení fungování biofilmu –Jen zřídka jde o infekci v pravém slova smyslu lHouby: –Ústní mykóza, zvaná soor, je především záležitostí osob s narušenou imunitou (vrozené imunodeficity, HIV pozitivita) Soor v ústní dutině chron http://www.004.cz/rservice.php?akce=tisk&cisloclanku=2005082112 Vyšetřování a léčba infekcí dutiny ústní lVyšetřování je zpravidla zbytečné, pokud nejde o chronickou záležitost lInfekce v dutině ústní představují narušený ekosystém. Je tedy především nutno pátrat po příčině (deficit imunity, jiné oslabení) lPokud se léčí, zpravidla je vhodná lokální léčba: genciánová violeť (proti sooru), různé protibakteriální ústní vody a podobně lPrevence: správná hygiena ústní dutiny Jícnové infekce lInfekce jícnu jsou vzácné, prvotní příčinou je zpravidla narušení sliznice při zvracení, brániční kýla a podobně. V takových případech může být původcem Helicobacter pylori – viz dále u infekcí žaludku. lObčas se také vyskytuje kvasinková infekce jícnu. Infekce žaludku Příběh první: pan Žáha lPan Žáha má problém: pálí ho žáha. lPomalu už neví, jestli je víc doma doma, nebo na gastroenterologii, a fibroskopy polyká častěji než své dříve oblíbené utopence. lPři poslední gastrofibroskopii mu endoskopicky odebrali dva vzorky – jeden poslali na histologické, druhý na mikrobiologické vyšetření lObě vyšetření potvrdila přítomnost bakterie Helicobacter pylori Pálení žáhy 38 helicobacter www.mtc.ki.se/groups/granstrom/helicobacter.htm Helicobacter pylori: Nikoli původce, ale jen spolupachatel lPeptické (tedy gastrické či duodenální) vředy jsou onemocněním, které vzniká souhrou více příčin. Takovým onemocněním říkáme obvykle multifaktoriální. lDodnes se nejen mezi praktickými lékaři, ale i mezi odborníky liší názory na podíl bakterie Helicobacter pylori na vředové onemocnění. Jisto je, že jsou i zdraví lidé s helikobakterem, stejně tak je ale jisto, že helikobakter svůj, nikoli nevýznamný, podíl na onemocnění má. Helicobacter pylori 39 helicobacter%20pylori http://vietsciences.free.fr/nobel/medecine/images/helicobacter%2520pylori.JPG Jak bakterie přežívá v extrémně nepříznivém prostředí žaludku? lUpravuje si své mikroprostředí – alkalizuje si ho, štěpě močovinu lMočovina se rozštěpí na kyselý oxid uhličitý, který vyprchá, a zásaditý čpavek, který zůstane a alkalizuje prostředí lŠtěpení močoviny probíhá podle reakce: l lNH2-CO-NH2 + 3 H2O à CO2 + 2 NH4OH 44 helicoa Ureáza Ještě jednou štěpení močoviny (zde místo čpavku NH4OH figuruje amoniak NH3, proto také do reakce vstupuje jen jedna molekula vody – NH3 se ovšem jako plyn okamžitě slučuje s další molekulou vody na NH4OH www.univie.ac.at/hygiene-aktuell/helicobacter.jpg 42 helicobacter www.univie.ac.at/hygiene-aktuell/helicobacter.jpg Vředová nemoc 40 Helicobacter http://www.dpc-buehlmann.at/images/Helicobacter.jpg 37 2631-helicobacter www.medizin.de/gesundheit/deutsch/1568.htm. Vyšetření u vředové choroby lŽaludeční biopsie –histologické vyšetření –mikrobiologické vyšetření: přímý průkaz ureázové aktivity ve vzorku (výjimečně), mikroskopický a kultivační průkaz lurea breath test – zvláštní test, pro svou neinvazivnost používaný hlavně u dětí Jednoduchý ureázový test 41 Helicobacter-Urease-Test http://de.wikipedia.org/wiki/Helicobacter-Urease-Test Urea breath test lPacientovi se podá močovina značená izotopem uhlíku 13C nebo radioaktivním 14C lU zdravého močovina projde do dolní části trávicího traktu a vyloučí se stolicí lJe-li přítomen helikobakter, rozštěpí se už v žaludku a značený CO2 se objeví ve vydechovaném vzduchu. lDetekce se liší pro 13C a 14C. V každém případě, čím více značeného CO2, tím více helikobaktera lPojišťovna proplácí jen u dětí (pokud vím) Léčba vředového onemocnění lJde o komplexní záležitost lDoporučená je dnes trojkombinace dvou antibiotik + inhibitoru vodíkové pumpy: clarithromycin 500 mg každých 12 hodin po 7 dnů lamoxicilin 1000 mg každých 12 hodin po dobu 7 až 14 dnů (nebo metronidazol 500 mg každých 12 hodin po dobu 7 až 14 dnů) lomeprazol 20 až 40 mg každé 24 hodiny po dobu 7 až 14 dnů. lPoužívalo se také solí vizmutu. Infekce dvanáctníku (duodena) lKromě gastroduodenálních vředů může jít zejména o parazitární infekce bičíkovcem Giardia intestinalis (Giardia lamblia, Lamblia intestinalis) lKromě stolice lze v tomto případě vyšetřovat i duodenální šťávu. Nemá ale zpravidla smysl ji odebírat jen kvůli vyšetření na parazity. Lamblie Hodně lamblií CD-ROM „Parasite-Tutor“ – Department of Laboratory Medicine, University of Washington, Seatle, WA Na začátek střevních infekcí báseň… lNemůžem vždy slepici lkontrolovat stolici. lJednou projdem drůbežárnou la stolici najdem zdárnou. lPřiletí však holub bělý lzanese tam salmonely. lOdnesou pak vejce lpro cukráře – strejce lCukrář – strýček nevinný lnadělá z ní zmrzliny lMládež sní ji s důvěrou la všichni se… 32 eggs-and-salmonella http://www.homemade-dessert-recipes.com/images/eggs-and-salmonella.gif Příběh druhý lSlečna Tereza je mlsná. Dnes si po obědě dala krémový zákusek. Odpoledne ji začalo bolet břicho, a pochopila, že vzdálit se na delší dobu z domu nelze. Navštívila lékaře, ten jí odebral výtěr z řitního kanálu. Za několik dní volali Tereze z územního pracoviště krajské hygienické stanice. Tereza si byla jistá, že za všechno může krémový zákusek. Ukázalo se však, že její podezření bylo falešné… Kdo je tedy skutečný viník? lBakteriálním viníkem je Salmonella enterica serovar Enteritidis, zkráceně Salmonella Enteritidis lViník – jídlo nemůže být krémový zákusek! Neodpovídá totiž inkubační doba, které je u salmonelóz zpravidla dva dny, někdy ale i týden lViníkem – jídlem se nakonec ukázal být žloutkový věneček, který Tereza zbaštila o dva dny dřív lLidským viníkem bude pravděpodobně někdo v cukrárně „U hysterické cukrářky“, kde někdo něco nejspíš zanedbal. Právě teď po tom pátrá oddělení hygieny výživy KHS. Může jít o primární či sekundární kontaminaci jídla. Příběh třetí lPaní J. K., kuchařka ve studentské menze. Má na ruce puchýř, naplněný žlutobílým hnisem. Nevěnuje mu však pozornost. Bere do ruky knedlíky, které se už nevaří, ale jen prohřívají lStudent Miloš s přítelkyní si pochutnají na knedlíkách. Odpoledne mají schůzku … ale co to? Půl hodinu před schůzkou Miloše najednou zničehož nic rozbolelo břicho. Na WC neví, který konec trávící trubice nastavit vstříc míse dřív… Volá přítelkyni – ta má ale pochopení, je na tom stejně… Romantické odpoledne se nekoná… 34 Furuncle1500 www.brooksidepress.org Kdo je vinen? lVinen je Staphylococcus aureus lnázev z řeckého staphylé = hrozen lTento „zlatý stafylokok“ s oblibou způsobuje hnisavé infekce kůže a kožních adnex lNěkteré kmeny produkují enterotoxiny, které fungují jako tzv. superantigeny lIntoxikace bakteriálním toxinem se, na rozdíl od střevní infekce, projeví velice rychle; obvykle také rychle odezní lVinna je ovšem také kuchařka, která nedodržela pravidla hygieny a nevšímala si puchýře! staphylococcus_aureus http://www.biotox.cz Mikrobiální onemocnění střev lJe nutno rozlišit: lbakteriální intoxikace (otravy toxickými produkty bakterií, velmi krátká inkubační doba, zpravidla rychle odeznívají) lskutečné střevní infekce (inkubační doba nejméně den, často týden a více), působené bakteriemi, parazity, viry, popřípadě houbami. Pozor, u některých infekcí bakterie tvoří toxiny, přesto jde o něco jiného, než je v.prvním odstavci Příznaky u střevních infekcí lPrůjem (u všech, různé typy – s krví, s hleny, častý, nebo spíše bolestivé nucení) lZvracení (spíše u enteritid a enterokolitid než u čistých kolitid) lNechutenství – ve větší či menší míře lTeploty – mohou a nemusí být lDehydratace – a z toho plynoucí až šokový stav lRůznost příznaků je dána různými mechanismy působení patogena (různé toxiny, nebo průnik do střevní sliznice, apod.) Přenos střevních infekcí lNe všechny fekálně-orálně přenášené infekce jsou střevní. Například dětská obrna se také přenášela střevní cestou lNaopak ne všechny střevní infekce se přenášejí výhradně fekálně orálně lFekálně orální přenos doslova znamená přenos z řiti/fekálií zdroje do úst nakažené osoby. To je ale možné různými způsoby: –alimentárně (kontaminace potravin: salmonely) –přes špinavé ruce a předměty (shigely) –pasivními přenašeči (mouchy, švábi) –přímo (sexuální praktiky) Bakteriální průjmové infekce lCampylobacter jejuni lSalmonella sp. lEscherichia coli patogenní serotypy: ETEC, EIEC, EPEC,VTEC (enterotoxické, enteroinvazivní, enteropatogenní, verotoxigenní) lShigella sp. lYersinia enterocolitica lDalší enterobakterie (narušení rovnováhy) lClostridium difficile – po užívání linkosamidů lVibrio cholerae – subtropy, tropy Různé typy E. coli 20 570px-Diagram_six_types Campylobacter jejuni 36 CAJE www.cdc.gov/ncidod/eid/vol5no1/altekruseG.htm. Bakteriální enterotoxikózy lStaphylococcus aureus (z infekce kuchařky) lBacillus cereus (pokrmy z rýže, těstovin) lClostridium perfringens typ A lClostridium botulinum (botulotoxin v domácích konzervách – zelenina, klobásy; zavařené ovoce většinou ne, je příliš kyselé). Střevní příznaky jsou méně podstatné, důležité jsou tu příznaky celkové (parézy, dýchací potíže aj.) Salmonela na MAL agaru saenmal2 Foto O. Z. Viroví původci průjmů lPředpokládáme je u negativního bakteriologického vyšetření lRotaviry – častí původci zejména u kojenců, přenášejí se zřejmě i vzduchem lAdenoviry, kaliciviry (virus Norwalk a v posledních letech především noroviry), coronaviry , astroviry lDiagnostika se provádí zřídka, u rotavirů je možný průkaz antigenu ve stolici lLéčba je tak jako tak jen symptomatická, u virových průjmů se přitom neprovádějí epidemiologická opatření jako např. u salmonelózy Rotavirus 92 rota-sm http://web.uct.ac.za/depts/mmi/stannard/emimages.html Kvasinky ve střevě lPřítomnost kvasinek ve střevě lze považovat za normální jev lPokud se kvasinky přemnoží, nejde o infekci, ale o dysmikrobii (narušení ekosystému) lLéčba spíše úpravou střevní mikroflóry (viz dále) než antimykotiky lAntimykotika použít, pokud kvasinky dělají trvalé problémy ve střevě nebo mimo ně (např. poševní mykózy se střevním rezervoárem) Candida albicans http://academics.hamilton.edu/biology/kbart/image/candida.jpg candida Přítomnost parazitů ve střevě lNemusí být průjem, často nespecifické příznaky, někdy svědění, může být i zácpa lTasemnice (dlouhočlenná, bezbranná) lŠkrkavky, roupi lPrvoci –Giardia lamblia – bičíkovec –Entamoeba histolytica – měňavka. –(Zato čtyři jiné druhy měňavek se vyskytují i u zdravých!) lPokud je podezření na parazitární infekci, je vhodné vyšetřit celkové IgE protilátky. lNa parazitologii se posílá obvykle několik vzorků kusové stolice. Diagnostika je mikroskopická. Vajíčko škrkavky Škrkavka CD-ROM „Parasite-Tutor“ – Department of Laboratory Medicine, University of Washington, Seatle, WA Léčba průjmů lLéčba průjmových onemocnění není přímo závislá na původci (s výjimkou parazitárních průjmů, kde se užívají antiparazitární látky) lHlavní je zavodnění a péče o celkový stav lAntibiotika se ani u bakteriálních průjmů nepoužívají, protože aktuální stav zlepšují jen nepatrně, zato ale podstatně prodlužují dobu, po kterou pacient vylučuje např. salmonely lVýjimkou mohou být cestovatelské průjmy (nutnost zvládnout akutní stav, často v polních podmínkách), používají se např. chinolony Péče o mikroflóru lV rekonvalescenci průjmů, ale i např. po celkové antimikrobiální terapii (kde mohlo dojít k vybití části mikroflóry) je vhodné snažit se o obnovu normálního stavu lPoužívají se jogurty (nesladké, netučné), kyselé zelí, různé preparáty (Hylac) –Některé obsahují substráty pro „dobré“ bakterie, to jsou prebiotika. –Některé obsahují přímo ty dobré bakterie, to jsou probiotika –Některé obsahují oboje, to jsou symbiotika 05 ESCO Escherichia coli – hodná i zlá 04 ESCO www2.mf.uni-lj.si/~mil/bakt2/bakt2.htm Prevence střevních infekcí lPéče o vodní zdroje lDůsledná hygiena potravin (stát se o ně stará, dokud si je nekoupíme, pak už je to na zodpovědnosti každého z nás!) lZábrana sekundární kontaminace (neskladovat jídla, která teprve budou převařena, společně s těmi, která už jsou hotová) lOsobní hygiena (návyky od malých dětí) lBoj s pasivními přenašeči (mouchy a jiný hmyz) lHygienická opatření u osob, vylučujících závažné bakterie (zákaz docházky do školky, zákaz práce v.potravinářství a podobně) Vibrio cholerae 47 vibrio_cholera_em http://www.cs.dartmouth.edu/brd/Research/Bio/water-borne-bioterrorism.htm Odběr a transport stolice na jednotlivá vyšetření lBakterie – v Amiesově transportní půdě lKvasinky – v půdě FungiQuick lViry – vzorek velikosti lískového oříšku; má-li být provedena izolace viru, je nutno chladit lParaziti – opět velikosti lískového oříšku, nemusí být sterilní. Označit cestovatelskou anamnézu! Zpravidla tři vzorky. lToxin Clostridium difficile – opět velikosti oříšku lRoupi – Grahamova metoda – perianální otisk na speciální lepicí pásku, mikroskopuje se l lOtravy – zvratky, zbytky jídel Diagnostika bakteriálních původců lMikroskopie nemá praktický význam lKultivace se provádí na různých půdách (výběr závisí na stáří pacienta a diagnóze, u cestovatelů případně přidáváme i méně obvyklé půdy), nalezené patogeny jsou identifikovány – viz dále lPřímý průkaz toxinu A (Clostridium difficile) jako antigenu. Průkaz toxinu je důležitější než samotný nález klostridia – to mohou mít i zdraví! www.oxoid.cz www_oxoid Den 0. (přijatá stolice) lNegativní výsledek je za 48h lPozitivní za 72h a déle selenit 24hod 48hod identifikace endo endo XLD MAL MCs KA Nacl CCDA CIN + 72hod 42°C 28°C *Není-li uvedeno jinak kultivace probíhá při 37°C Kultivace stolice Identifikace bakterie lBakterie kultivujeme na různých půdách, na kterých mají charakteristický vzhled lBakterie dále identifikujeme biochemickými testy lV některých případech (salmonely, escherichie) je žádoucí antigenní analýza vypěstovaného kmene (např. u salmonel nebo některých E. coli) Plazivý mikrob Proteus mirabilis 27 PRMI http://www.icbm.de/pmbio/mikrobiologischer-garten/pics/pat05.jpg Průkaz enterotoxikóz lNestačí kultivační průkaz mikroba lVždy nutný průkaz toxinu (pokud není dostupný v nejbližší mikrobiologické laboratoři, lze požádat o spolupráci např. referenční laboratoři lZpravidla nutný vzorek kusové stolice lPokud možno vyšetřit i vzorek jídla Děkuji za pozornost 30 salmonella http://www.giantmicrobes.com/images/doll/salmonella.jpg