Клинична патология на трихинелоза

Трихинелозата, наричана по-рано трихиниаза (от гръцки "thrix" означава коса), е инфекция, причинена от нематоди от рода Trichinella, най-често T. spiralis при хора. Чрез исторически, палеопатологични и наскоро геномни изследвания сложната преплетена история на хората, тяхната храна и този паразит стана по-добре дефиниран. Геномните данни показват наличието на трихинела като отделен вид от известно време в средата до последния миоценски период (преди около 20 милиона години). Към днешна дата е установено, че 8 различни вида и 3 генотипа, капсулирани и некапсулирани, заразяват бозайници, птици и влечуги по целия свят. Не всички от тях са идентифицирани при хора.

Съобщава се, че най-ранната човешка инфекция е документирана в египетска мумия, която датира приблизително 1300 г. пр.н.е. Религиозните обичаи относно консумацията на свинско месо могат да отразяват ранното културно осъзнаване на тази връзка между хората и животните.

Обстоятелствата около първото наблюдение и идентификация на T. spiralis са противоречиви, поради липса на записи. През 1835 година Джеймс Пейдж, студент по медицина първи курс, за първи път наблюдава ларвната форма на T. spiralis, докато става свидетел на аутопсия в болницата "Св. Бартоломей" в Лондон. Паджет прояви особен интерес към представянето на мускул с бели петна, описани като "пясъчна диафрагма". Въпреки че Пейдж най-вероятно е първият човек, забелязал и записал тези открития, паразитът е кръстен и публикуван в доклад на неговия професор Ричард Оуен, който сега е кредитиран за откриването на ларвата на T. spiralis.

Поредица от експерименти, проведени между 1850 и 1870 години от немските изследователи Рудолф Вирхов, Рудолф Льокарт и Фридрих Алберт фон Зенкер, които включват хранене на куче със заразено месо и извършване на последваща некропсия, довеждат до откриването на жизнения цикъл на трихинела. Чрез тези експерименти Вирхов успя да опише развитието и инфекциозността на T. spiralis.

Епидемиология

Около 11 милиона човека са заразени с трихинелоза. Т. spiralis е видът, отговорен за повечето от тези инфекции. Инфекцията някога е била много често срещана, но сега това заболяване е рядко срещано в развития свят, но две известни огнища са възникнали през 2015 година. Честотата на заболяването в САЩ драстично е намаляла през миналия век. От 1997 до 2001 година се отчитат средно 12 годишни случаи. Китай докладва за около 10 000 случая всяка година, както и страната с най-голям брой случаи. В Китай между 1964 и 1998 години над 20 000 души са се заразили от трихинелоза, а над 200 души са умрели.

В развиващия се свят повечето инфекции се свързват със свинско месо. Например в Тайланд ежегодно около Тайландската Нова година се отчита между 200 и 600 случая. В някои части на Източна Европа някои свински стада имат процент на зараза от трихинелоза над 50%, със съответно голям брой човешки инфекции.

Конкретна информация за смъртността не е установена. Смъртта е рядка, без развитие на неврологично и сърдечно засягане. Основната заболеваемост е постоянна миалгия и умора в случаите, които не развиват неврокардиално засягане. Инфекцията с трихинела не варира между различните раси. Различията в присъствието на болести се основават повече на културните практики за приготвяне и консумация на храна.

Честотата е еднаква при мъжете и жените, освен ако определени кулинарни навици не водят до по-висока експозиция за една група. Серологичната оценка на малка поредица от случаи на бременни жени предполага, че трансплацентарната миграция на ларвите е възможна при хора.

Съобщава се, че всички възрастови групи са засегнати. Въпреки това трихинелозата най-често се среща при лица на възраст 20-49 години.

Етиопатогенеза

Класическият причинител при клинична патология на трихинелоза е T. spiralis (среща се в световен мащаб при много месоядни и всеядни животни, както домашни, така и горски животни), но сега се разпознават и седем предимно горски видове трихинела:

• T. spiralis е най-адаптиран към свинете, най-патогенен при хората и е космополитен по разпространение.
• Т. britovi е вторият най-разпространен вид, който заразява хората. Той е разпространен в цяла Европа, Азия и Северна и Западна Африка, обикновено в диви месояди, крокодили, птици, дива свиня и домашни прасета.
• T. murrelli също заразява хората, особено месото на черната мечка. Той е разпространен сред дивите месояди в Северна Америка.
• T. nativa, която има висока устойчивост на замръзване, се намира в арктическия и субарктическия райони. Домакините на водохранилището включват полярни мечки, арктически лисици, моржове и други дивеч.
• T. nelsoni, открит в източноафрикански хищници, е документиран, за да причини няколко човешки случая.
• T. papuae заразява както бозайници, така и влечуги, включително крокодили, хора и диви и домашни прасета. Този вид, открит в Нова Гвинея и Тайланд, също не е капсулиран.
• T. pseudospiralis заразява птици и бозайници и е демонстрирал инфекция при хора. Това е некапсулиран вид.
• T. zimbabwensis може да зарази бозайници и евентуално хора. Този некапсулиран вид е открит при крокодили в Африка.

Типичният жизнен цикъл за T. spiralis включва хора, прасета и гризачи. Прасето се заразява, когато изяжда инфекциозни кисти в сурово месо, често свинска мърша или плъхове (горски цикъл). Човек се заразява чрез консумация на сурово или недосготвено заразено свинско месо (домашен цикъл). В стомаха кистите от заразеното подварено месо се въздействат на пепсин и солна киселина, които помагат за освобождаването на ларвите от кистите в стомаха. След това ларвите мигрират към тънките черва и нахлуват в чревната лигавица, където те се преструктурират четири пъти, преди да станат възрастни.

В храносмилателния тракт личинките на трихинелите достигат полова зрялост за 1-1,5 дни. Те паразитират в тънкото черво, където се копулират. На 4-тия ден след оплождането женската започва да ражда личинки. Тя паразитира в червата от 10 до 56 дни. През това време отделя от 200 до 2000 личинки, след това загива. Мъжките остават да паразитират в тънкото черво. През чревната лигавица личинките попадат в лимфния, а след това в кръвния ток и се разпространяват в целия организъм. Към 5-8 ден след инфестацията те достигат напречно-набраздената мускулатура. Проникват в сарколемата на миоцитите и в продължение на 18-20 дни продължават вътреклетъчно своето развитие. При дължина 0,8 милиметра те достигат инвазионния си стадий, завиват се спирално и се обвиват с капсула. Последната има сложен строеж. Съдържа хиалин, съединителна тъкан, кръвоносни съдове и нервни окончания. Около нея се появява възпалителна реакция. При масивна инвазия се развива тежък алергичен миозит и капсули не се образуват. Това вероятно се дължи както на силно изразената сенсибилизация, така и на отделяните от личинките стероидни хормони с имуносупресивен ефект.

Въпреки че наличието на ларви провокира еозинофилия, те обикновено са устойчиви на всяка имунологична реакция от страна на гостоприемника, тъй като те мигрират извън капилярите и проникват в мускулните клетки. Веднъж попаднали в клетката, те променят клетъчната активност, за да превърнат отделните клетки в майчини клетки. За да се хранят, ларвите стимулират ангиогенезата, водеща до образуване на капилярна клетка около мускулната клетка-гостоприемник. Освен това нормалният жизнен цикъл на нахлулата мускулна клетка навлиза в постоянно задържане, като ядрената ДНК остава до края на живота на гостоприемника при фазовия преход G2/M.

Пациентите, които развиват неврологични и сърдечни дисфункции, имат изразена хипереозинофилия, свързана с артериоларни микротромби, често просто от брой ларви, водещи до области на мозъчен и миокарден инфаркт. Имунологичните реакции също се считат за отговорни за едно от отличителните клинични находки - палпебрален оток.

Директната травма на ларвата, влизаща в мускулни клетки, съчетана с имунологичния отговор, е отговорна за други клинични особености (треска, миалгии). Обикновено интрамускулните кисти в крайна сметка се калцират.

Клинична картина

Обичайният инкубационен период на трихинелоза е 8-15 дни. След чревна инкубация първоначалните симптоми най-често са стомашно-чревни поради инвазията на чревната стена от младите ларви. Диагнозата зависи до голяма степен от подозрението и получаването на анамнеза за поглъщане на потенциално заразено месо, което не е било сготвено достатъчно, за да убие ларвите.

По-голямата част от инфекциите с трихинелоза имат незначителни или никакви симптоми и никакви усложнения. Двете основни фази за инфекцията са ентерална (засягаща червата) и парентерална (извън червата). Симптомите варират в зависимост от фазата, вида на трихинелата, количеството на погълнатите ларви, възрастта, пола и имунитета на гостоприемника.

През ентералната фаза голям обем от възрастни червеи в червата насърчава симптоми като гадене, киселини, диспепсия и диария от два до седем дни след заразяването, докато малките обеми от червеи обикновено са асимптоматични. Еозинофилията се появява рано и се увеличава бързо.

През парентерална фаза тежестта на симптомите, причинени от миграция на ларвите от червата, зависи от броя на произведените ларви. Докато ларвите мигрират през тъканите и съдовете, възпалителната реакция на тялото води до оток, болка в мускулите, треска и слабост. Класически признак на трихиноза е периорбитален оток, подуване около очите, което може да бъде причинено от васкулит. Кръвоизливът от треска в ноктите също е често срещан симптом.

Те могат много рядко да причинят достатъчно вреда, за да предизвикат сериозни неврологични дефицити (като атаксия или респираторна парализа) от червеи, навлизащи в централната нервна система. Трихинозата може да бъде фатална в зависимост от тежестта на инфекцията. Смъртта може да настъпи 4–6 седмици след заразяването и обикновено се причинява от миокардит, енцефалит или пневмония.

Патологични характеристики

Макроскопски при клинична патология на трихинелоза се намира оток на лицето и скелетната мускулатура. По кожата може да има еритемо-папулозни обриви и кръвоизливи. Черният дроб е увеличен и кръвонапълнен. Сърдечният мускул е отпуснат. Менингите и мозъка са със силно изразен оток.

Микроскопски най-тежки промени има в напречно-набраздената мускулатура. Най-често и най-голямо количество трихинели се намират в мускулите с най-голяма активност и най-добра васкуларизация (фигура 1). Това са очедвигателните, дъвкателните, интеркосталните мускули и диафрагмата. Ларвите на трихинелите са в различен стадий на развитие. Наред с добре оформени спирално завити ларви се виждат и по-малки с овална форма и интензивно оцветена по Майер-Хемалаун централна част. Около трихинелите се намират лимфоплозмацитарни инфилтрати, а по-късно се появяват и гигантски клетки "тип чуждо тяло". Капсулираните трихинели могат да останат жизнени с десетилетия. При загиването им в тях се отлага калций. Рядко при масивна инвазия могат да се наблюдават трихинелозен менингоенцефалит и миокардит. Възможно е развитието и на системен васкулит.

Резултатите от хистологично изследване на миокарден мускул са в съответствие с имунно медиирана реакция. Паразитите мигрират през миокарда, но не се затварят в киста. Въпреки това възниква силна възпалителна реакция с множество еозинофили, еритроцити, фибринови депозити и огнища на некротичен миокард. Може да присъства и лек до умерен перикарден излив. Периваскуларните колекции от еозинофили, лимфоцити, макрофаги и полиморфонуклеарни левкоцити се развиват в централната нервна система и са свързани с области на исхемия. Ларвите могат да бъдат заобиколени от астроцити и микроглиални клетки.