Инфекции на стомашно-чревния тракт

Инфекциозните заболявания на стомашно-чревния тракт (инфекциозни диарии или чревни инфекции) представляват болестни процеси, които ангажират червата и стомаха, а причинителите им се предават по фекално-орален механизъм. Множество инфекции със системно разпространение като коремен тиф, паратиф, хепатит А и Е, имат същия механизъм на разпространени и засягат червата в определен етап от своето развитие.

Етиология на инфекциите на стомашно-чревния тракт

Гастроинтестиналният тракт при човека е колонизиран от множество микроорганизми, които съставляват сложна екосистема. Идентифицирани са повече от 400 бактериални вида в изпражненията на едно-единствено лице. Голяма част от тях са нормални представители на чревна микрофлора, която има защитно действие срещу болестотворни микроорганизми и е основен компонент на естествената резистентност в тази област. Независимо от това редица микробни агенти, предимно бактерии и вируси и по-рядко паразити (протозои и хелминти), могат да предизвикат гастроентерити.

Най-честите причинители на инфекции на стомашно-чревния тракт са:

1. Бактерии - чести причинители на хранителни токсикоинфекции са Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Clostridium perfringens и Clostridium botulinum. Гастроентерити и ентероколити се причиняват от Escherichia coli (ETEC, EPEC, EHEC, EAEC, EIEC), представители на родове Salmonella, Shigella, Campylobacter, Yersinia enterocolitica, Clostridium difficile, Vibrio cholerae (холерен вибрион), Vibrio parahaemolyticus, Listeria monocytogenes, Aeromonas hydrophila, Plesiomonas spp.

2. Вируси - ротавируси, Norwalk вирус, Noroviruses (Norwalk-подобни вируси), аденовируси, астровируси, други калицивируси, паравовируси, пестивируси, Breda virus.

3. Паразити - протозои, които причиняват инфекциозни диарии са Giardia lamblia, Entamoeba histolytica, Cryptosporidium parvum, Cyclospora cayetanensis, Diphyllobothrium latum. Диариен синдром причиняват и хелминтни паразити като Ascaris lumbricoides (детски глист), Trichuris trichiura, Trichinella spiralis, Taenia solium (свинска тения), Taenia saginata (говежда тения).

Епидемиология на инфекциите на гастроинтестиналния тракт

В зависимост от вида на етиологичния агент инфекциите биват антропонози - предават се от човек на човек (от болен или заразоносител), и зоонози - източник на заразата са животни. Механизмът на предаване на инфекциозните причинители е предимно фекално-орален, а фактори на разпространението са замърсени с изпражнения ръце, храни, вода, предмети и пр. Като вектор на предаването се определят различни гризачи и насекоми (напр. мухи). Пътищата на предаване на инфекциите са чрез хранителни продукти, вода и контактно-битов. Храните могат да съдържат патогенния микроорганизъм, който допълнително се размножава в тях, или водата и хранителните продукти могат да бъдат фекално замърсени впоследствие от заразоносители или болни при неспазване на добра лична хигиена.

При хранителните токсикоинфекции важен момент е неправилното съхранение на продуктите, което може да доведе до контаминирането им с бактерии като S. aureus, Bacillus cereus, Clostridium perfringens и Clostridium botulinum, отделящи силни екзотоксини. При приготвянето на храната патогенните бактерии често загиват, но токсините остават в нея и могат да причинят интоксикация. Термичната обработка обезврежда ботулиновия токсин, но тези на стафилококите (ентеротоксин) и на B. cereus (еметик токсина) са термостабилни и независимо от топлинната обработка на храната водят до развитие на хранителна интоксикация.

Инфекции на гастроинтестиналния тракт могат да възникнат, освен след поглъщане на болестотворните микроорганизми или техните токсини, така и след вследствие на дисбактериоза, дължаща се на антибиотична терапия и други лечебни въздействия. Пример за това е псевдомембранозният колит, предизвикан от свръхрастеж на C. defficile вследствие на унищожаване на голяма част от нормалната чревна микрофлора от някои антибиотици (напр. бета-лактами, макролиди, линкозамиди и др.). Ентероколити след антибиотична терапия могат да причинят и P. aeroginosa и S. aureus. Инфекциите на стомашно-чревния тракт протичат най-често остро и са сред най-разпространените инфекциозни болести по целия свят.

От епидемиологична гледна точка могат да се посочат следните характерни особености на чревните инфекции:

• биват спорадични и епидемични - възникват различни по обхват водни и хранителни епидемии, особено в райони на военни конфликти, при природни бедствия (наводнения), придвижване на големи маси от хора, както и спорадични взривове в различни колективи (детски градини, училища, заведения за обществено хранене);
• показват демографска ендемичност и пряка връзка от социално-икономическото състояние на населението;
• сезонна разпространеност - възникват предимно през лятно-есенния сезон и са по-често срещани в страни с топъл климат;
• засягат всички възрасти, но са по-чести в детството и са водеща причина за смъртност сред децата по целия свят;
• някои от тях протичат тежко и имат висока смъртност - по данни на СЗО за целия свят през 2015 г. са регистрирани 1,3 милиона летални случая от чревни инфекции.

Най-честите бактериални причинители на чревни инфекции в Европа са Salmonella (у нас и Shigella), C. jejuni, Yersinia enterocolitica, а от вирусите - Rotavirus. Последният е най-честият причинител на ентероколити при деца до 2-годишна възраст. В голям процент от случаите етиологичният агент на инфекцията не може да бъде изолиран.

Патогенетични фактори при инфекциите на стомашно-чревния тракт

Възникването на чревни инфекции и тежестта на протичането им се определят от вирулентността и патогенността на причинителите от една страна, и от възприемчивостта на макроорганизма. Значение се отдава на личната и обществена хигиена, възрастта (децата и по-възрастните са по-податливи), състоянието на вродените и придобити механизми на резистентност. Така например при намаляването на киселинността на стомашния сок (прием на H2-блокери и инхибитори на протонната помпа) инфекциозната доза намалява с над 30%, дисбактериозата, причинена от дисбаланс на нормалната чревна флора, е причина за редица случаи на диарични заболявания, а имунодефицитните състояния представляват съществен рисков фактор за развитие на подобни инфекции.

Важен патогенетичен фактор при чревните заболявания е инфекциозната доза на патогенните микроби. В таблицата по-долу са посочени инфекциозните дози на най-честите причинители:

Патогенетичните механизми при чревните инфекции се определят от факторите на патогенност на конкретния причинител и мога да бъдат групирани по следния начин:

• образуване на токсини в контаминирани храни - S. aureus, B. cereus, C. perfringens и C. botulinum;
• адхезия към чревния епител и образуване на ентеротоксини - причинителят на холера и ентеротоксигенните щамове на ешерихия коли (ETEC) се размножават в горните отдели на тънкото черво чрез адхезия към епитела, без да инвазират лигавицата или да я уврежда, а отделените ентеротоксини причиняват увеличена секреция на тъканна течност в чревния лумен и диария;
• адхезия към чревния епител и отделяне на цитотоксични субстанции - ентерохеморагични щамове на ешерихия коли (EHEC, VTEC) образуват шигаподобен екзотоксин (Vetrotoxin) и след прикрепяне към лигавицата на дебелото черво чрез него причиняват хеморагичен колит, дължащ се на деструктивно увреждане на лигавицата, и диаричен синдром, както и ангажиране на бъбреците (хеморагично-уремичен синдром);
• адхезия към ентероцитите и увреждане на микровъсите им - предимно при кърмачета адхерирали към лигавицата на тънкото и дебелото черво ентеропатогенни E. coli (EPEC) увреждат микровласинките и луменовата част на чревните епителни клетки, а някои от тях проникват в собствената пластинка на лигавицата като причиняват малки лезии и умерена възпалителна реакция;
• проникване в лигавицата и размножаване в ентероцитите - ентероинвазивни щамове на ешерихия коли (EIEC) и Shigella попадат в Пайеровите плаки на дебелото черво и крайните отдели на хълбочното черво посредством ендоцитоза през М-клетките, след което ангажират съседни ентероцити и ги разрушават с формиране на лигавични ерозии и язви;
• преминаване през лигавицата с последващи размножаване в собствената пластинка (lamina propria) и мезентериалните лимфни възли - характерно е за представители на Salmonella, които причиняват гастроентерити, както и за C. jejuni;
• пенетрация през лигавицата с последващо системно разпространение и генерализиране на инфекциозния процес - причинителите на коремния тиф - S. typhi, на паратиф - S. paratyphi A, B, и Y. entrocolitica, след първоначално проникване в lamina propria на лигавицата биват фагоцитирани от макрофагите, размножават се в тях и в последствие преминава в мезентериалните лимфни възли и всички органи на ретикуло-ендотелната система;
• тропизъм на вирусите, причиняващи остри гастроентерити, към лигавицата на тънкото черво - ротавируси, Norwalk-вирусите се размножават в ентероцитите, водят до тяхната деструкция и излющването им към лумена на червото, което се последва от заместването им с млади и функционално незрели клетки. Увреждането на резорбиращите клетки води до намаляване на резорбцията на моно- и дизахариди, които причиняват осмотично теглене на тъканна течност към лумена на червото с последваща диария и дехидратация.

Факторите на патогенност (болестотворност) при различните причинители биват:

• образуване на екзо- и ендотоксини - към екзотоксините на патогенните бактерии, предизвикващи диарийни заболявания се отнасят невротоксините (напр. ентеротоксин B на S. aureus, еметик токсин на B. cereus, ботулинов токсини на C. botulinum), истинските ентеротоксини (синтезирани от V. cholerae, ETEC, салмонели, Y. entrocolitica, C. difficile, C. perfringens тип A и др.) и цитотоксините, образувани от Shigella (Shiga-токсин), ентероинвазивни E. coli, C. jejuni, C. difficile (токсин B и A), C. perfringens тип (бета-токсин);
• фактори на адхезия - чрез различни пили, повърхностни белтъци, липополизахариди и др., бактериите се захващат за лигавичния чревен епител в началото на инфекциозния процес;
• фактори на инвазията - допринасят за пенетрацията и увреждане на ентероцитите от бактерии като Shigella и ентероинвазивни E. coli, които използват цитотоксини и плазмид кодирани фактори на инвазивността.

Клинична картина на инфекциите на стомашно-чревния тракт

Клинично острите инфекциозни заболявания на гастроинтестинални тракт се проявяват като гастроентерити, ентероколити или колити. Това се определя предимно от естеството на причиняващите ги микроорганизми и характерните за тях фактори на патогенност. Основни клинични симптоми са появата на гадене, повръщане, раздуване и болки в корема, диария и повишаване на телесната температура. В резултат се стига до нарушаване на водно-електролитното и киселинно-алкалното равновесие в организма с развитие на малабсорбционен синдром.

Подобно на другите инфекциозни заболявания и при чревните инфекции има инкубационен период (ИП). При причинители с водещ патогенетичен фактор силен екзотоксин ИП е скъсен. След приемане на храни с предварително образуван в тях токсин (хранителна интоксикация), инкубационният период е от порядъка на 1-7 часа. При хранителните токсикоинфекции, а също и при възпалителните ентероколити ИП е средно 24-48 часа.

Клиничната картина на инфекциите може да бъде групирана в зависимост водещия патогенетичен механизъм на:

1. Невъзпалителни ентерити и гастроентерити - причиняват се от микроорганизми, които адхерират към чревния епител, отделят токсини и нарушават резорбционната функция на ентероцитите, но не инвазират лигавицата. Основни причинители са холерния вибрион, ентеротоксигенни, ентеропатогенни и ентероагрегиращи щамове на E. Coli (ETEC, EPEC, EAEC), както и протозои като Giardia lamblia (duodenalis). Водеща е воднистата диария, без наличие на възпалителни клетки (полиморфонуклеарни левкоцити) или ентероцити в изпражненията.

Тук може да се посочи и кърмаческият ботулизъм причинен от C. botulinum, чиито спори могат се съдържат в пчелния мед. Инфекцията възниква при кърмачета, при които мед се използва за подслаждане на вода или мляко.

2. Хранителна интоксикация и токсикоинфекция - също спадат към невъзпалителните гастроентерити. Причиняват се от контаминирани хранителни продукти със S. aureus, B. cereus, C. perfringens, C. botulinum, в които тези бактерии отделят екзотоксини. При хранителните интоксикации (отравяния) е налице поглъщане с храната, в която причинителите са загинали, но отделените от тях екзотоксини присъстват в храната и клиничните симптоми се дължат на тяхното действие. Симптомите на хранителните токсикоинфекции се дължат на погълнатия токсин и на инфекциозния процес при допълнителното размножаване на живи причинители в стомашно-чревния тракт.

3. Възпалителни ентероколити - дължат се на бактерии, които инвазират ентероцитите, подлежащите лигавични слоеве и причинява възпалителен процес. В областта на колона се развиват Shigella (причинява бактериална дизентерия) и ентероинвазивни E. coli (EIEC), в тънкото черво - C. jejuni (кампилобактериоза) и йерсиния, в дебело черво и илеум - серовари на Salmonella enterica (салмонелоза). Дизентерията и колита при инфекция с EIEC се характеризират с множество и малки по обем диарични изхождания, примесени с кръв и слуз. При салмонелозата в диаричните изхождания принципно нямат кръв, а са с жълто-зеленикав цвят, зловонно миришещи и примесени със слуз.

4. Септицемия след ентерална инвазия - почти всички бактерии, които причиняват възпалителни ентероколити, могат да причинят септицемия. Настъпва след пенетрация през лигавичната бариера на червата, размножаване в мезентериалните лимфни възли, а след това и в органите на ретикуло-ендотелната система.

Коремният тиф е инфекциозно заболяване, което се причинява от Salmonella typhi, паратифа от S. paratyphi A, S. schottmuelleri и S. hirschfeldii. Тези бактерии преминават през чревния епител, в областта на собствената пластинка се фагоцитират (поглъщат) от макрофагите и се размножават в тях, тъй като са факултативни вътреклетъчни бактерии. С макрофагите се разпространяват до регионалните лимфни възли и в последствие достигат чрез лимфната система и кръвния ток до черния дроб, слезката и костния мозък. След инкубационен период от 10 до 14 дни от поглъщането на бактериите, при заразените пациенти настъпва постепенно повишаване на температурата с главоболие, болки в мускулите, увреждане на общото състояние и загуба на апетит. Описаните симптоми продължават за около седмица, след което се появява диария. Тези прояви на заболяването съответстват на началната бактериемична фаза, последвана от колонизация на жлъчния мехур и след това от повторно инфектиране на червата. S. typhi също причинява появата на кожни лезии, наречени розови петна, а симптомите са по-тежко изразени от тези, наблюдавани паратиф.

5. Вирусни гастроентерити - причиняват се предимно от ротавируси (Rotavirus), аденовируси (Adenovirus), астровируси (Astrovirus), Calicivirus (Norwalk virus, Norovirus). Двата основни причинителя на вирусните гастроентерити при човека - ротавирус и Norwalk-вирус, се пренасят в червата на повечето домашни и много диви животни. Основният механизъм на разпространение е фекално-оралният и се осъществява от животно на човек или от човек на човек. Ротавирусната болест е най-често срещана при бебета и малки деца, докато тази, причинена от Norwalk-вируса (зимна диария), засяга по-големи деца и възрастни.

Основният патогенетичен механизъм е вирусна инвазия в ентероцитите с последващо разрушават на зрелите епителни клетки, което води до понижена абсорбция на натрий, вода, моно- и дизахариди от лумена на червата. Това от своя страна предизвиква диария, диселектролитемия, дехидратация и нарушение алкално-киселинното равновесие.

Клинично вирусните гастроентерити се проявяват със субфебрилна или леко фебрилна температура, коремна болка, водниста диария, гадене и повръщане. Ротавирусите обикновено причиняват диария и повръщане при кърмачета и малки деца под 2-годишна възраст, докато при възрастните този причинител се среща значително по-рядко. Инкубационният период на инфекцията е 2-4 дни. Диарията може да продължи за няколко дни, което да доведе до тежка дехидратация. Аденовирусите причиняват симптоми, подобни на ротавирусните инфекции, с изключение на това, че се срещат при по-големи деца. Чести усложненията са чревните инвагинации. Астровирусите причиняват диаричен синдром обикновено без повръщане, а инфектираните са предимно деца на възраст под 5 години. Подобно на норовирусините гастроентерити, тази инфекция е най-разпространена през зимата.

Норовирусните инфекции причиняват симптоми, които отшумяват за период от 12-60 часа и се характеризират с внезапна поява на субфебрилна температура, гадене, повръщане и водниста диария, след инкубационен период от 12 - 48 часа. Тези вируси могат да заразят деца и възрастни.

Клиничното протичане на чревните инфекции може да варира по тежест от леки и т.нар. "самоограничаващи се" форми - дизентерия, салмонелни хранителни токсикоинфекции, както и тежки форми с висока смъртност - холера, коремен тиф, ботулизъм и др. При кърмачета, малки деца, хронично болни и стари хора чести усложнения са тежката дехидратация и развитие на хиповолемичен и токсичен шок.

Микробиологична диагноза на инфекциите на стомашно-чревния тракт

Основни методи за поставяне микробиологична диагноза са микроскопско и културелно изследване, доказване на екзотоксини, антитела и антигени в получения клиничен материал. При острите диарични заболявания най-често се изследват фекални маси, като пробите се взимат от три места на фецеса. Анален секрет, взет с тампон се изследва при извършване на скрининг за носителство. Изследват се същото така хранителни продукт, повърнати материи, а при системните инфекции и кръв за хемокултура.

Важни за диагнозата са:

• микроскопско изследване - с ограничено приложение е и може да визуализира наличие на възпалителни клетки, ентероцити и еритроцити в изпражненията, както и паразитни причинители като Gardia lamblia и Entamoebahistolytica; при вирусните гастроентерити в съображение влиза електронната микроскопия;
• културелно изследване - осъществява се посредством селективни и диференциращи хранителни среди за изолиране на патогена от множеството естествени микроорганизми обитатели на червата;
• доказване на екзотоксини - използват се латекс-аглутинационен тест, цитотоксичен тест в клетъчни култури и по-рядко биологични тестове за доказване на ботулинов токсини и стафилококовия ентеротоксин;
• откриване на антитела и антигени - прилагат се аглутинационен тест и ELISA.

Профилактика и лечение на инфекциите на стомашно-чревния тракт

Специфична профилактика се прилага рядко, тъй като личната и комунална хигиена е достатъчна, за да предотврати разпространението на повечето чревни инфекции. Съществуват ефективни ваксини срещу холера, коремен тиф, ротавируси и др.

Лечението на повечето инфекциозни диарии е насочено към облекчаване на симптомите и овладяване на развилите се дехидратация, диселектролитемия и нарушеното алкално-киселинно равновесие. Воднистите диарии, които се дължат на екзотоксини, подлежат на теарпия с прием на достатъчно течности и разтвори на СЗО, рацекадотрил или смекта, както и интравенозно вливане на електролити при тежка дехидратация. Спазмолитици и антидиарични средства не се прилага при възпалителните ентероколити, причинени от Shigella, EIEC, C. jejuni, Y. enterocolitica, тъй като мога да утежнят заболяването. Противомикробни лекарствени средства не се използва в повечето случаи на самоограничаващите се чревни инфекции. Антибиотици и химиотерапевтици се използват задължително при лечението на коремния тиф, паратиф и генерализирана инфекция с Y. enterocolitica.