Microbiology

Podobnie jak inne mikroby, pierwotniaki występują licznie w naturalnej mikrobiocie, ale mogą być również związane z poważnymi chorobami. Choroby przewodu pokarmowego wywoływane przez pierwotniaki są zwykle związane z narażeniem na skażoną żywność i wodę, co oznacza, że osoby bez dostępu do dobrych warunków sanitarnych są najbardziej narażone na ryzyko. Nawet w krajach rozwiniętych mogą wystąpić infekcje, a te mikroby czasami powodowały znaczące epidemie z powodu skażenia publicznych źródeł wody.

Giardiasis

Nazywana również biegunką backpackera lub gorączką bobrową, giardiasis jest powszechną chorobą w Stanach Zjednoczonych wywoływaną przez flagelowatego protista Giardia lamblia, znanego również jako Giardia intestinalis lub Giardia duodenalis (rysunek 5 w Typach mikroorganizmów). W celu ustanowienia infekcji, G. lamblia używa dużego dysku adhezyjnego do przyczepienia się do błony śluzowej jelita. Dysk ten składa się z mikrotubul. Podczas przylegania, flagella G. lamblia porusza się w sposób, który wyciąga płyn spod dysku, tworząc obszar o niższym ciśnieniu, co sprzyja przyleganiu do komórek nabłonka jelitowego. Ze względu na swoje umocowanie Giardia blokuje również wchłanianie składników odżywczych, w tym tłuszczów.

Przenoszenie następuje poprzez skażoną żywność lub wodę albo bezpośrednio z człowieka na człowieka. Dzieci w ośrodkach opieki dziennej są narażone na ryzyko ze względu na ich skłonność do wkładania do ust przedmiotów, które mogą być skażone. Duże epidemie mogą wystąpić w przypadku skażenia publicznego wodociągu. Giardia mają odporne stadium cysty w swoim cyklu życiowym, które jest w stanie przetrwać niskie temperatury i chlorowanie wody pitnej w zbiornikach miejskich. W związku z tym woda miejska musi być filtrowana w celu wychwycenia i usunięcia tych cyst. Po zjedzeniu przez żywiciela Giardia przekształca się w aktywny tropozoit.

Zakażone osoby mogą być bezobjawowe lub mieć objawy żołądkowo-jelitowe, którym czasami towarzyszy utrata masy ciała. Powszechne objawy, które pojawiają się od jednego do trzech tygodni po ekspozycji, obejmują biegunkę, nudności, skurcze żołądka, gazy, tłusty stolec (ponieważ wchłanianie tłuszczu jest zablokowane) i możliwe odwodnienie. Pasożyt pozostaje w jelicie grubym i nie powoduje zakażenia ogólnoustrojowego. Oznaki i objawy ustępują zazwyczaj w ciągu dwóch do sześciu tygodni. Może dojść do rozwoju zakażeń przewlekłych, które często są oporne na leczenie. Są one związane z utratą masy ciała, epizodyczną biegunką i zespołem złego wchłaniania z powodu zablokowania wchłaniania składników odżywczych.

Diagnoza może być postawiona na podstawie obserwacji pod mikroskopem. Badanie kału na obecność komórek jajowych i pasożytów (O&P) polega na bezpośrednim badaniu próbki kału na obecność cyst i trofozoitów; może być stosowane do odróżnienia powszechnych pasożytniczych zakażeń jelitowych. Stosowane są również testy ELISA i inne testy immunologiczne, w tym komercyjne zestawy do oznaczania przeciwciał metodą bezpośredniej fluorescencji. W leczeniu najczęściej stosuje się metronidazol jako lek pierwszego wyboru, a następnie tinidazol. Jeśli zakażenie staje się przewlekłe, pasożyty mogą stać się oporne na leki.

Kryptosporydioza

Ryc. 1. Barwienie immunofluorescencyjne pozwala na wizualizację Cryptosporidium spp. (kredyt: modyfikacja pracy wykonanej przez EPA/H.D.A. Lindquist)

Inną pierwotniakową chorobą jelitową jest kryptosporydioza, która jest zwykle wywoływana przez Cryptosporidium parvum lub C. hominis (ryc. 1). Patogeny te są powszechnie spotykane u zwierząt i mogą być przenoszone z kałem myszy, ptaków i zwierząt hodowlanych. Za przenoszenie najczęściej odpowiedzialne są zanieczyszczona woda i żywność. Pierwotniak ten może być również przenoszony przez kontakt człowieka z zakażonymi zwierzętami lub ich odchodami.

W Stanach Zjednoczonych ogniska kryptosporydiozy występują zazwyczaj w wyniku skażenia publicznych źródeł wody lub skażonej wody w parkach wodnych, basenach i ośrodkach opieki dziennej. Ryzyko jest największe w obszarach o złych warunkach sanitarnych, co sprawia, że choroba jest bardziej powszechna w krajach rozwijających się.

Znaki i objawy obejmują wodnistą biegunkę, nudności, wymioty, skurcze, gorączkę, odwodnienie i utratę wagi. Choroba zazwyczaj ustępuje samoistnie w ciągu miesiąca. Jednakże, pacjenci z obniżoną odpornością, tacy jak ci z HIV/AIDS, są szczególnie narażeni na ryzyko ciężkiej choroby lub śmierci.

Diagnostyka wymaga bezpośredniego badania próbek kału, często przez wiele dni. Podobnie jak w przypadku giardiazy, pomocne może być badanie kału na obecność O&P. Często stosuje się barwienie kwasem. Dostępne są testy immunoenzymatyczne i analiza molekularna (PCR).

Pierwszą linią leczenia jest zazwyczaj doustna terapia nawadniająca. Czasami w leczeniu biegunki stosuje się leki. W leczeniu kryptosporydiozy może być stosowany lek przeciwpasożytniczy o szerokim zakresie działania – nitazoksanid. Inne leki przeciwpasożytnicze, które mogą być stosowane to azytromycyna i paromomycyna.

Ameboza (Amebiasis)

Pierwotniak pasożyt Entamoeba histolytica powoduje amebozę, która w ciężkich przypadkach znana jest jako dyzenteria amebowa. E. histolytica jest zazwyczaj przenoszona przez wodę lub żywność, która jest zanieczyszczona kałem. Choroba ta jest najbardziej rozpowszechniona w krajach rozwijających się i jest jedną z głównych przyczyn śmiertelności spowodowanej chorobami pasożytniczymi na całym świecie. Choroba może być spowodowana przez zaledwie 10 cyst, które są przenoszone.

Znaki i objawy wahają się od nieistniejących do łagodnej biegunki do ciężkiej dyzenterii amebowej. Ciężkie zakażenie powoduje rozdęcie brzucha i może być związane z gorączką. Pasożyt może żyć w jelicie grubym nie powodując oznak ani objawów lub może zaatakować błonę śluzową powodując zapalenie jelita grubego. W niektórych przypadkach, choroba rozprzestrzenia się na śledzionę, mózg, układ moczowo-płciowy lub płuca. W szczególności, może rozprzestrzenić się na wątrobę i spowodować powstanie ropnia. W przypadku rozwoju ropnia wątroby może wystąpić gorączka, nudności, tkliwość wątroby, utrata masy ciała i ból w prawym kwadrancie brzucha. Może dojść do przewlekłego zakażenia, które wiąże się z przerywaną biegunką, śluzem, bólem, wzdęciami i utratą masy ciała.

Bezpośrednie badanie próbek kału może być wykorzystane do postawienia diagnozy. Podobnie jak w przypadku kryptosporydiozy, próbki są często badane w ciągu kilku dni. Pomocne może być badanie kału lub biopsji. Dostępne są testy immunologiczne, serologiczne, biopsyjne, molekularne i wykrywające przeciwciała. Testy immunoenzymatyczne mogą nie odróżnić aktualnej choroby od choroby przebytej w przeszłości. Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) może być użyte do wykrycia ropni wątroby. Pierwszą linią leczenia jest metronidazol lub tinidazol, a następnie furoinian diloksanidu, jodochinol lub paromomycyna w celu wyeliminowania pozostałych cyst.

Cyklosporiozy

Cyklosporiozy jelitowe są wywoływane przez pierwotniaka Cyclospora cayetanensis. Występuje endemicznie w regionach tropikalnych i subtropikalnych i dlatego jest rzadka w Stanach Zjednoczonych, chociaż zdarzały się ogniska związane ze skażonymi produktami importowanymi z regionów, w których pierwotniak ten występuje częściej.

Figura 2. Cyclospora cayetanensis są autofluorescencyjne w świetle ultrafioletowym. (credit: modification of work by Centers for Disease Control and Prevention)

Protista ten jest przenoszony przez skażoną żywność i wodę i dociera do wyściółki jelita cienkiego, gdzie powoduje zakażenie. Oznaki i objawy zaczynają się w ciągu siedmiu do dziesięciu dni po spożyciu. W oparciu o ograniczone dane, wydaje się, że jest to choroba sezonowa w sposób, który różni się w poszczególnych regionach i który jest słabo poznany.

Niektóre osoby nie mają objawów. U tych, u których wystąpią, może pojawić się wybuchowa i wodnista biegunka, gorączka, nudności, wymioty, skurcze, utrata apetytu, zmęczenie i wzdęcia. Objawy te mogą utrzymywać się przez wiele miesięcy bez leczenia. Zalecane jest leczenie trimetoprimem i sulfametoksazolem.

Do rozpoznania stosuje się badanie mikroskopowe. Pomocne może być badanie kału O&P. Oocysty mają charakterystyczną niebieską aureolę, gdy są oglądane w mikroskopie fluorescencyjnym w ultrafiolecie (ryc. 2).

Protozoanowe zakażenia przewodu pokarmowego

Protozoanowe zakażenia przewodu pokarmowego są zazwyczaj przenoszone przez skażoną żywność lub wodę, wywołując biegunkę i wymioty, które mogą prowadzić do odwodnienia. Terapia nawadniająca jest ważnym aspektem leczenia, ale większość zakażeń pierwotniakowych przewodu pokarmowego może być również leczona lekami, które są skierowane przeciwko pierwotniakom.

.

Tabela 1. Zakażenia pierwotniakowe przewodu pokarmowego
Choroba	Patogen	Objawy i oznaki	Przeniesienie	Testy diagnostyczne	Leki przeciwbakteryjne
Amoeboza (dyzenteria amebowa)	Entamoeba histolytica	Od łagodnej biegunki do ciężkiej dyzenterii i zapalenia jelita grubego; może powodować ropień na wątrobie	Droga pokarmowa-oralna; spożycie cyst z zanieczyszczonej kałem wody, żywności lub rąk	Narzędzie O&P badanie, enzymatyczny test immunologiczny	Metronidazol, tinidazol, furoinian diloksanidu, jodochinol, paromomycyna
Kryptosporydioza	Cryptosporidium parvum, Cryptosporidium hominis	Wodnista biegunka, nudności, wymioty, skurcze, gorączka, odwodnienie i utrata masy ciała	Kontakt z kałem zakażonych myszy, ptaków, zwierząt hodowlanych; spożycie skażonej żywności lub wody; ekspozycja na skażoną wodę podczas pływania lub kąpieli	Narzędzie O&P badanie, enzymatyczny test immunologiczny, PCR	Nitazoksanid, azytromycyna, i paromomycyna
Cyclosporiasis	Cyclospora cayetanensis	Wybuchowa biegunka, gorączka, nudności, wymioty, skurcze, utrata apetytu, zmęczenie, wzdęcia	Zjedzenie skażonej żywności lub wody	Narzędzie O&P badanie przy użyciu mikroskopii fluorescencyjnej w ultrafiolecie	Trimetoprim-sulfametoksazol
Giardiasis	Giardia lamblia	Biegunka, mdłości, skurcze żołądka, gazy, tłusty stolec, odwodnienie w ciężkich przypadkach; czasami zespół złego wchłaniania	Kontakt z osobą zakażoną lub skażonymi środowiskami; spożycie skażonej żywności lub wody	Narzędzie O&P badanie; ELISA, oznaczenia przeciwciał metodą fluorescencji bezpośredniej	Metronidazol, tinidazol

Kluczowe pojęcia i podsumowanie

• Giardiaza (ang, kryptosporydioza, ameboza i cyklosporydioza to zakażenia jelitowe wywoływane przez pierwotniaki.
• Protozoanowe zakażenia jelitowe są powszechnie przenoszone przez zanieczyszczoną żywność i wodę.
• Leczenie różni się w zależności od czynnika sprawczego, dlatego ważna jest właściwa diagnoza.
• Badanie mikroskopowe stolca lub próbek biopsji jest często stosowane w diagnostyce, w połączeniu z innymi metodami.

Multiple Choice

Który pierwotniak jest związany ze zdolnością do wywoływania ciężkiej czerwonki?

1. Giardia lamblia
2. Cryptosporidium hominis
3. Cyclospora cayetanesis

..

4. Entamoeba histolytica

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź d. Entamoeba histolytica jest związana ze zdolnością do wywoływania ciężkiej czerwonki.

Który pierwotniak ma unikalny wygląd, z niebieską aureolą, podczas oglądania przy użyciu mikroskopii fluorescencyjnej w ultrafiolecie?

1. Giardia lamblia
2. Cryptosporidium hominis
3. Cyclospora cayetanesis
4. Entamoeba histolytica

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź c. Cyclospora cayetanesis ma taki wygląd.

Mikrograf przedstawia pierwotniaki przytwierdzone do ściany jelita myszoskoczka. Na podstawie tego, co wiesz o pierwotniakach pasożytujących w jelitach, co to jest?

(credit: Dr. Stan Erlandsen, Centers for Disease Control and Prevention)

1. Giardia lamblia
2. Cryptosporidium hominis
3. Cyclospora cayetanesis
4. Entamoeba histolytica

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź a. Pasożytem tym jest Giardia lamblia.

Wypełnij puste pole

Przewlekłe zakażenia _________ powodują unikalny objaw choroby w postaci tłustego stolca i często są oporne na leczenie.

Pokaż odpowiedź

Przewlekłe zakażenia giardią powodują unikalny objaw choroby w postaci tłustego stolca i często są oporne na leczenie.

Pomyśl o tym

1. Co to jest egzamin O&P?

1. Centers for Disease Control and Prevention. „Cyclosporiasis FAQs for Health Professionals.” Updated June 13, 2014. http://www.cdc.gov/parasites/cyclosporiasis/health_professionals/hp-faqs.html. ↵