Клинична патология на ехинококоза

Ехинококозата е общият термин, използван за описание на четири болестни форми, причинени от ларвния стадий на тения Echinococcus, най-малките тения от семейство Taeniidae. Човешката ехинококоза е зоонотично заболяване, което се среща в четири клинично добре описани форми:

• Кистозна ехинококоза, наричана още хидатидна болест или хидатидоза, причинява се от инфекция с Echinococcus granulosus (E. granulosus).
• Алвеоларна ехинококоза, наричана още алвеоларна хидатидна ехинококоза, причинява се от инфекция с E. multilocularis.
• Поликистозна ехинококоза се причинява от инфекция с E. vogeli.
• Некистична ехинококоза се причинява от инфекция с Е. oligarthrus.

Кистозната ехинококоза и алвеоларната ехинококоза са ключовите форми на ехинококозата, които представляват значителни медицински и обществени здравни проблеми за хората. Тези болестни процеси ще бъдат в центъра на вниманието на клинична патология на ехинококоза.

Епидемиология

Много малко страни се считат за напълно свободни от E. granulosus. Областите на света, където има висок процент на инфекция, често съвпадат със селски пасища, където кучетата са в състояние да погълнат органи от заразени животни.

E. multilocularis се среща главно в Северното полукълбо, включително Централна Европа и северните части на Европа, Азия и Северна Америка. Неговото разпространение обаче невинаги е било такова. Например до края на 80-те години в Европа, за ендемичните райони на E. multilocularis е известно, че съществуват само във Франция, Швейцария, Германия и Австрия. Но през 90-те и началото на 2000-те години се наблюдава промяна в разпространението на E. multilocularis, тъй като честотата на зараза от лисици ескалира в определени части на Франция и Германия. В резултат на това са открити няколко нови ендемични области в Швейцария, Германия и Австрия и околните страни като Холандия, Белгия, Люксембург, Полша, Чехия, Словашката република и Италия. Съществуват и данни, показващи, че балтийските страни са ендемични райони. Въпреки че алвеоларната ехинококоза не е изключително често срещана, смята се, че в следващите години това ще бъде нововъзникващо или нововъзникващо заболяване в някои страни в резултат на способността на E. multilocularis да се разпространява.

За разлика от предишните два вида Echinococcus, E. vogeli и E. oligarthrus са ограничени до Централна и Южна Америка. Освен това инфекциите от E. vogeli и E. oligarthrus (поликистозна ехинококоза) се считат за най-редката форма на ехинококоза.

Към 2010 година заболяването е причинило около 1200 смъртни случая, спрямо 2000 през 1990 година.

Етиология

Ехинококоза се причинява от ларвния стадий на тения Echinococcus. E. granulosus причинява кистична ехинококоза, а E. multilocularis - алвеоларна ехинококоза. Основната морфологична разлика между тях е дължината на тенията. E. granulosus е приблизително от 2 до 7 милиметра, докато E. multilocularis често е по-малък и е 4 милиметра. В допълнение към разликата в дължината, има разлики и в хидатидните кисти на различните видове. Например, при E. multilocularis, кистите имат ултра тънка ограничаваща мембрана. Освен това кистите на E. granulosus са еднокамерни и пълни с течност, докато кистите на E. multilocularis съдържат малко течност и са многокамерни.

Подобно на много други инфекции с паразити, протичането на инфекцията с ехинококи е сложно. Тенията има жизнен цикъл, който изисква окончателни домакини и междинни гостоприемници. Дефинитивните домакини обикновено са месоядни животни като кучета, докато междинните домакини обикновено са тревопасни животни като овце и говеда. Хората функционират като случайни гостоприемници, тъй като обикновено те са задънена улица за цикъла на паразитна инфекция.

Един възрастен червей пребивава в тънките черва на окончателно гостоприемник. Бременните проглотиди освобождават яйца, които се предават в изпражненията на окончателния гостоприемник. След това яйцето се поглъща от междинен гостоприемник. След това яйцето се излюпва в тънките черва на междинния гостоприемник и освобождава онкосфера, която прониква в чревната стена и преминава през кръвоносната система в различни органи, по-специално в черния дроб и белите дробове. След като нахлуе в тези органи, онкосферата се развива в киста. След това кистата бавно се разширява, създавайки протосколици (ювенилни сколици) и дъщерни кисти в рамките на кистата. След това окончателният гостоприемник се заразява след поглъщане на съдържащи киста органи на заразения междинен гостоприемник. След поглъщане протосколиците се прикрепят към червата. След това те се развиват във възрастни червеи и цикълът започва отначало.

Яйцата на ехинококока съдържат ембрион, който се нарича онкосфера или шестоъгълник. Името на този ембрион произтича от факта, че тези ембриони имат шест куки. Яйцата се предават през изпражненията на окончателния гостоприемник и поглъщането на тези яйца води до инфекция в междинния гостоприемник.

От ембриона, освободен от яйце, се развива хидатидна киста, която нараства до около 5-10 сантиметра в рамките на първата година и е в състояние да оцелее в рамките на органите с години. Кистите понякога стават толкова големи, че до края на няколко години или дори десетилетия могат да съдържат няколко литра течност. След като кистата достигне диаметър от 1 сантиметър, стената й се диференцира в дебела външна неклетъчна мембрана, която покрива тънкия зародишен епител. От този епител клетките започват да растат в рамките на кистата. След това тези клетки стават вакуолирани и са известни като капсули за разплод, които са частите на паразита, от които се образуват протосколици. Често дъщерните кисти също се образуват в рамките на кисти.

Възрастните ехинококи се развиват от протосколици и обикновено са с дължина 6 милиметра или по-малка и имат сколекс, шия и обикновено три проглотиди, едната, от които е незряла, друга от тях е зряла, а третата от тях е бременна (или съдържа яйца). Сколексът на възрастния червей съдържа четири смукатели и ростелум, който има около 25–50 куки.

Патогенеза

Основният метод за увреждане на гостоприемника от ехинокока идва от кистите, образувани от ларвната форма, а не от самия патоген. Кистите, ако са достатъчно развити, ще набъбнат и ще окажат натиск върху околните тъкани, причинявайки евентуална обструкция на кръвоносните съдове и некроза на тъканта. При разрушаване на кистите може да бъде нанесена допълнителна вреда, която може да причини алергична реакция и възможен анафилактичен шок, ако течността от кистите се разпространи чрез кръвния поток към други части на тялото. Тези разкъсвания обикновено се причиняват от травма или медицинско лечение.

Основният фактор на вирулентност на Echinococcus granulosus е способността му да синтезира и секретира хидатидна течност, която съдържа различни антигени, включително антиген 5 и антиген В, които се считат за отговорни за оцеляването на E. granulosus в човешкия гостоприемник. Установено е, че антиген В нарушава функцията на дендритната клетка чрез потискане на диференциацията в незрели дендритни клетки, което пречи на способността им да узряват, след като се срещнат с PAMP на патогена на неговата клетъчна повърхност.

Установено е също, че антиген В променя дендритното съзряване на клетките, изкривяването на развитието на DC и създава DC, който сигнализира на CD4 t-клетки, за да се диференцира в Т-хелпер II клетки. Освен това, едно проучване установява, че антиген В също променя производството на цитокини на DC, намалявайки синтеза на IL-12 и TNF-α, което блокира диференциацията на Т-хелпер I в полза на Т-хелпер II. Смята се, че това подпомага оцеляването на патогена чрез възпрепятстване на част от вродения имунен отговор на гостоприемника, може би защото премахването на присъствието на THI клетки силно ограничава способността на макрофагите да реагират незабавно и ефективно на паразита, като го фагоцитират и сигнализират за възпаление чрез освобождаването на цитокини.

Клинична картина

При човешката проява на болестта E. granulosus, E. multilocularis, E. oligarthrus и E. vogeli се локализират в черния дроб (в 75% от случаите), белите дробове (в 5–15% от случаите) и други органи в тялото като далак, мозък, сърце и бъбреци (в 10-20% от случаите). При хора, които са заразени с E. granulosus и следователно имат кистична ехинококоза, болестта се развива като бавнорастяща маса в организма. Тези бавнорастящи маси, често наричани кисти, се откриват и при хора, заразени с алвеоларна и поликистозна ехинококоза. Кистите, открити при тези с кистозна ехинококоза, обикновено са изпълнени с бистра течност, наречена хидатидна течност, са сферични и обикновено се състоят от едно отделение и обикновено се намират само в една област на тялото. Докато кистите, открити при тези с алвеоларна и поликистозна ехинококоза, са подобни на тези, открити при тези с кистозна ехинококоза, кистите на алвеоларната и поликистозната ехинококоза обикновено имат множество отделения и имат инфилтративен растеж.

При клинична патология на ехинококоза в зависимост от местоположението на кистата в тялото, човекът може да протече безсимптомно, въпреки че кистите са станали много големи или са симптоматични, дори ако кистите са абсолютно мънички. Ако човекът е симптоматичен, симптомите ще зависят до голяма степен от това къде се намират кистите. Например, ако човекът има кисти в белите дробове и е симптоматичен, той ще има кашлица, задух и/или болка в гърдите. От друга страна, ако човекът има кисти в черния дроб и е симптоматичен, той ще страда от коремна болка, ненормална коремна нежност, хепатомегалия с коремна маса, жълтеница, треска и/или анафилактична реакция. Възможно е появата на вторични бактериални инфекции поради образуване на пиогенни абсцеси в кистата. Изтичането или разкъсването на кистата може да предизвика алергичен отговор, като уртикария.

Ларвните метастази могат да се разпространят или в съседни на черния дроб органи (далак), или в по-отдалечени органи, като мозък и белите дробове. Разпространението на паразита става чрез кръвоносната и лимфната система. Ако не се лекува, алвеоларна ехинококоза е прогресираща и фатална.

Инкубационният период за всички видове ехинококи може да бъде от месеци до години или дори десетилетия. До голяма степен зависи от местоположението на кистата в тялото и колко бързо кистата расте.

Патологични характеристики

Макроскопски най-често в десния чернодробен лоб се намира еднокамерен мехур с белезникава капсула и диаметър от няколко до 10-15 сантиметра и повече. Много рядко епинококовата киста може да изпълва почти цялата коремна кухина. Кистата е изпълнена с бистра течност и множество дъщерни мехури със сколекси. При алвеоларната ехинококоза дъщерните мехури се образуват чрез пъпкуване навън. Това води до некроза на околната чернодробна тъкан. Получава се многокамерен ехинокок.

Микроскопски капсулата на ехинококовия мехур има сложен строеж. Тя е образувана от собствена обвивка на паразита и от реактивно изменените тъкани на хазяина. Най-отвътре съдържа герминативния слой, от който се образуват дъщерните сколекси. След него следва хитинова мембрана. Тя е слоеста, изградена от паралелни фини ламели и е ПАС-положителна. Около нея като реакция на организма разраства гранулационна тъкан с белези на хронично продуктивно възпаление. В нея има множество еозинофилни левкоцити, епителоидни, плазматични, гигантски клетки тип "чуждо тяло" и лимфоцити. Постепенно гранулационната тъкан се замества от зряла съединителна тъкан и се формира фиброзна капсула. При загиване на паразита в капсулата се отлага калций.

При алвеоларна ехинококоза хистологично от центъра до периферията перипаразитният гранулом (фигура 1) е съставен от епителиоидни клетки, облицоващи паразитни везикули, макрофаги, фибробласти и миофибробласти, гигантски многоядрени клетки и различни клетки на неспецифичния имунен отговор. Налични са колагенови и други извънклетъчни протеинови натрупвания. Грануломът обикновено е заобиколен от лимфоцити (главно от субпопулация CD8 +). Специфично имунооцветяване, използващо моноклонално антитяло anti-Em2G11, може да бъде използвано за по-добро характеризиране на присъствието на материали от метацестода на E. multilocularis.