Szczep Escherichia coli wytwarzający toksyny Shiga

Ostatnia weryfikacja:
24.9.2019
Oficjalna Nazwa

posiew E. coli O157, toksyna podobna do Shiga oznaczana EIA, wykrycie genu Stx przez PCR

Inne Nazwy

E. coli; E. coli O157; E. coli nie-O157; STEC

Powiązane badania

Badania parazytologiczne, Posiew kału

SPIS TREŚCI

W skrócie

W jakim celu badanie jest wykonywane?

Badanie wykonuje się w celu określenia, czy objawy ze strony przewodu pokarmowego są spowodowane infekcją Escherichia coli, która wytwarza toksynę Shiga-like

Kiedy badanie jest wykonywane?

W przypadku ostrej, uporczywej i/lub krwawej biegunki.

Jak się pobiera próbkę do badania?

Do czystego i suchego pojemnika oddaje się świeżą płynną lub stałą próbkę kału, która nie jest zanieczyszczona moczem ani wodą. Po pobraniu, próbkę należy niezwłocznie przekazać do laboratorium lub umieścić ją w lodówce i przekazać do laboratorium w najkrótszym możliwym czasie. Niektóre laboratoria zapewniają pacjentom pojemniki transportowe umożliwiające przeżycie wszystkim organizmom do czasu dostarczenia próbki do laboratorium. STEC staje się trudny do wykrycia w kale po tygodniu trwania choroby, więc czas pobrania próbki musi być odpowiedni w stosunku do rozpoczęcia choroby.

U niemowląt może to być również wymaz z odbytu. Jeśli nie ma możliwości szybkiego dostarczenia próbki do laboratorium, kał i wymaz z odbytu można umieścić na podłożu transportowym i dostarczyć do laboratorium.



Czy do badania trzeba się przygotować?

Nie.

Informacja o próbce

Co się oznacza?

W badaniu oznacza się chorobotwórcze (patogenne) bakterie Escherichia coli wytwarzające toksyny Shiga-like, Bakterie E. coli występują w środowisku naturalnym i stanowią niezbędny element procesu trawienia u ludzi i większości ssaków. Większość szczepów E. coli jest niegroźna, lecz szczep patogenny może powodować stany zapalne żołądka i jelit. Istnieje wiele podtypów E. coli powodujących choroby przebiegające z biegunką. Klasyfikuje się je według mechanizmów powodujących powstanie choroby. Niektóre szczepy zasiedlają nabłonek jelitowy, powodując stany zapalne, inne wytwarzają toksyny.

E. coli wytwarzające toksyny Shiga-like są właściwie jedynym szczepem, który w warunkach klinicznych oznacza się w próbce kału. Toksyny Shiga-like obecne w tego rodzaju infekcjach biorą swoją nazwę od bakterii chorobotwórczych Shigella, z którymi są powiązane.

Szczep bakterii E. coli wytwarzających toksyny Shiga (STEC) oznaczony jako O157:H7 jest odpowiedzialny za wiele epidemii chorób przewodu pokarmowego w USA, jakkolwiek istnieją również szczepy STEC niezwiązane z O-157, które bywają przyczyną poszczególnych przypadków i epidemii na przykład epidemia E. coli O104:H4, nie-O157 STEC związana była z podróżami do Niemiec i w roku 2011 zakończyła się 32 zgonami osób, które spożyły zakażoną brukselkęW roku 2007 STEC O157:H7 był przyczyną 7% chorób jelit odnotowanych przez organizacje prozdrowotne w USA.

Przypadki wystąpienia zakażenia wiążą się ze spożywaniem zakażonego pożywienia, jak niedogotowane mielone mięso wołowe, surowe mleko oraz inne surowe produkty takie jak zielone warzywa liściaste i kiełki lucerny. STEC może się również przenosić za pośrednictwem zakażonej wody, kontaktu ze zwierzętami gospodarskimi i ich otoczeniem oraz z osoby na osobę.

Oprócz objawów takich jak mdłości, silne skurcze żołądka, wodnista biegunka, zmęczenie lub ewentualne wymioty i umiarkowana gorączka, w zakażeniach STEC pacjent często oddaje krwawe stolce, co może prowadzić do poważnych powikłań, a w szczególności do zespołu hemolityczno-mocznicowego (HUS). Do wystąpienia HUS dochodzi w wyniku przedostania się toksyn do krwi i niszczenia krwinek czerwonych (hemoliza). Może to prowadzić do stanów zagrażających życiu, takich jak niewydolność nerek (mocznica lub nagromadzenie azotowych produktów przemiany materii). Objawy to rzadkie oddawanie moczu (objaw mocznicy), zmęczenie i bladość skóry spowodowana niedokrwistością hemolityczną. HUS zazwyczaj rozwija się tydzień po wystąpieniu biegunki.

HUS rozwija się u około 8% chorych z rozpoznanym zakażeniem O157 STEC. W grupie najwyższego ryzyka są dzieci, osoby starsze i pacjenci z osłabionym układem odpornościowym. Większość pacjentów o dobrym ogólnym stanie zdrowia zwalcza STEC w ciągu tygodnia i nie dochodzi u nich do rozwoju HUS. Sczep E. coli wytwarzający toksyny Shiga nie-O157 może powodować takie same objawy i powikłania i z dużym prawdopodobieństwem jest przyczyną 20 – 50% zakażeń STEC w USA. Rozróżnienie szczepu E. coli wytwarzającemu toksyny Shiga O157 i nie-O157 wymaga wykonania różnych badań.

Artykuły zamieszczone w dziale Laboratorium dostarczą Ci ogólnych informacji na temat obróbki pobranej krwi, wymazu z gardła oraz krwiodawstwa i krwiolecznictwa.

Badanie

W jakich przypadkach badanie jest wykonywane?

Badania wykonuje się w celu wykrycia obecności szczepu Escherichia coli (E. coli) wytwarzającego toksyny Shiga oraz jako pomoc w rozpoznaniu zakażenia przewodu pokarmowego tą bakterią. E. coli stanowią element zdrowego układu pokarmowego u ludzi i innych ssaków, lecz istnieją również szczepy wytwarzające truciznę zwaną toksyną Shiga. Oprócz ostrej biegunki E. coli wytwarzające toksyny Shiga (STEC) może powodować zespół hemolityczno-mocznicowy (HUS) – poważną chorobę mogącą prowadzić do niewydolności nerek, a w przypadku nieprawidłowego leczenia, nawet do śmierci. Badania na obecność STEC wykorzystuje się w celu postawienia prawidłowego rozpoznania i jako pomoc w leczeniu.

Badania te można również wykorzystać jako pomoc w identyfikacji i śledzeniu epidemii, w których podejrzewa się udział STEC. Zakażenia często występują w następstwie spożycia zakażonego pożywienia lub wody, kontaktu ze zwierzętami gospodarskimi i ich otoczeniem oraz z osoby na osobę. E. coli O157:H7 to najczęstszy szczep związany z infekcjami E. coli z pożywienia w USA. Jednak istnieją również szczepy STEC nie-O157, które mogą powodować ostrą biegunkę i HUS, takie jak E. coli O104:H4.

Bardzo duże znaczenie ma szybkie rozpoznanie zakażenia STEC, zanim bakterie rozprzestrzenią się w otoczeniu. Pozwala to na szybką interwencję i zapobieganie HUS. Badania na obecność STEC to między innymi:

  • Posiew kału: próbki kału umieszcza się na specjalnej pożywce, która pozwala rosnąć wybranym patogenom, jednocześnie hamując wzrost bakterii, które są zazwyczaj obecne w przewodzie pokarmowym (flora prawidłowa). Po namnożeniu się patogenu w hodowli, wykonuje się inne badania w celu jego wykrycia. W próbce kału można również wykonać posiew innych patogenów, takich jak Salmonella, Shigella czy Campylobacter. O157:H7 STEC można odróżnić od innych patogenów, w tym innych typów E. coli, ponieważ bakterie te maja charakterystyczny wygląd, jeżeli rosną na konkretnej pożywce. Szczepu nie-O157 STEC nie można wykryć w standardowej hodowli, lecz wymaga to specjalnych badań. Badania na obecność nie-O157 STEC zazwyczaj wykonuje się w laboratoriach służby zdrowia publicznego (organizacje nadzoru sanitarno-epidemiologicznego) a nie w laboratoriach klinicznych. Centrum Zapobiegania i Kontroli Chorób (CDC) zalecają wykonanie posiewu na STEC we wszystkich próbkach kału pobranych na posiew od osób z ostrą biegunką nabytą w warunkach pozaszpitalnych.
  • Badania na obecność toksyn: Badanie to wykonuje się w celu bezpośredniego wykrycia toksyny Shiga przy zastosowaniu metody immunoenzymatycznej (EIA). Posiew kału pozwala wykryć szczep O157 lecz nie umożliwia wykrycia szczepu nie-O157 STEC. Dlatego też CDC zaleca, aby badania metodą EIA mające na celu wykrycie toksyn Shiga wykonywać w połączeniu z posiewem kału. Wykrycie nie-O157 STEC jest bardzo ważne, ponieważ szczep ten wywołuje 20 – 50% STEC zakażeń rocznie w USA. Metoda immunoenzymatyczna pozwala tylko na wykrycie toksyn Shiga, ale nie określa, który szczep E. coli wytwarza toksyny.
  • Elektroforeza w zmiennym polu elektrycznym (PFGE): Metodę tę wykorzystują laboratoria sanitarno-epidmeiologiczne w celu wykrycia podtypów E. coli podejrzanych o wywołanie epidemii. Tworzy ona „odcisk palca” DNA wykrytej bakterii i zostaje wprowadzona do krajowej bazy danych, gdzie zostaje porównana z innymi „odciskami palców”. Jeżeli w bazie znajdują się zgodne wyniki, może to świadczyć o występowaniu choroby spowodowanej tym samym szczepem bakterii. Tym sposobem laboratoria sanitarno-epidemiologiczne mogą szybko dokonać oceny przyczyn epidemii, nawet jeżeli choroba występuje w różnych obszarach geograficznych.
  • Badania genetyczne: PCR dla genu toksyny Shiga 1 (stx1) i genu toksyny Shiga 2 (stx2) to szybkie badania molekularne, które można wykorzystać w celu potwierdzenia obecności STEC.

W jakich przypadkach badanie jest zlecane?

Badania można zlecić u pacjenta z biegunką, jeżeli lekarz podejrzewa zakażenie szczepem E. coli wytwarzającym toksyny Shiga.

Objawy to między innymi:

  • Ostra uporczywa biegunka trwająca dłużej niż kilka dni
  • Krwawe stolce
  • Gorączka
  • Silny ból brzucha, skurcze i/lub wzdęcia.

Badania często zleca się również w przypadku podejrzenia epidemii E. coli; na przykład jeżeli podobne objawy występują u wielu osób, które spożywały posiłek w tym samym miejscu.

Co oznacza wynik?

Posiew kału

Ujemny wynik posiewu kału na obecność Escherichia coli wytwarzających toksyny Shiga (STEC) oznacza brak lub niewykrywalną ilość Escherichia coli O157:H7 w próbce. Wyniki posiewu mogą wskazywać, że przyczyną występujących objawów jest inny patogen, taki jak na przykład patogen bakteryjny Salmonella, Shigella, czy Campylobacter, patogen wirusowy lub pasożyty. Dodatni wynik posiewu na obecność STEC oznacza, że w próbce obecny jest szczep bakterii E. coli wytwarzający toksyny Shiga (prawdopodobnie Escherichia coli O157:H7).

Badanie na obecność toksyn metodą EIA

Ujemny wynik badania immunoenzymatycznego (EIA) na obecność toksyn Shiga wskazuje na brak toksyn w próbce.
Dodatni wynik badania immunoenzymatycznego (EIA) na obecność toksyn Shiga wskazuje na obecność toksyn w próbce kału. Należy wtedy wykonać dalsze badania mające na celu namnożenie i identyfikację szczepu E. coli wytwarzającego toksyny.

Uwaga

Dla wielu oznaczeń nie ustalono standardowych zakresów referencyjnych. Ze względu na to, że wartości te zależą od wielu czynników takich jak: wiek, płeć, badana populacja, metoda oznaczenia, wyniki przedstawione jako wartości liczbowe mają różne znaczenie w różnych laboratoriach. Wynik powinien zawierać zakres referencyjny dla konkretnego oznaczenia. Lab Tests Online zaleca, aby pacjent przedyskutował wyniki testu z lekarzem. Dodatkowe informacje na temat zakresów referencyjnych są dostępne w artykule:

Przedziały referencyjne i ich znaczenie.
Co jeszcze należy wiedzieć?

Niepatogenne E. coli stanowią element prawidłowego układu trawiennego u zdrowego człowieka. Jednak zakażenia E. coli rozwijające się w innych obszarach ciała mogą powodować choroby. E. coli jest przyczyną większości zakażeń dróg moczowych i może również wywoływać noworodkowe zapalenie opon mózgowych. Te zakażenia wykrywa się poprzez wykonanie posiewu próbki pobranej z zajętego obszaru.


Pytania i odpowiedzi

1. W jaki sposób leczy się zakażenia przewodu pokarmowego spowodowane E. coli wytwarzającymi toksyny Shiga?

Zalecanym leczeniem E. coli O157 wytwarzających toksyny Shiga (STEC), które nie przebiega z jednoczesnym zespołem hemolityczno-mocznicowym (HUS) jest odpoczynek i nawadnianie. Stan pacjentów z grupy ryzyka wystąpienia HUS, takich jak dzieci, czy osoby starsze należy uważnie monitorować. W przypadku rozwoju HUS niezbędna jest hospitalizacja.

W przypadku zakażenia E. coli nie-O157 wytwarzającymi toksyny Shiga również zaleca się odpoczynek i nawadnianie. Zazwyczaj mijają one bez dodatkowych interwencji lekarskich.

2. Dlaczego antybiotyki nie są zalecanym sposobem leczenia zakażenia E. coli wytwarzającymi toksyny Shiga?

W przypadku zakażania szczepem E. coli wytwarzającym toksyny Shiga, antybiotyk może zwiększyć ryzyko rozwoju zespołu hemolityczno-mocznicowego (HUS). Antybiotyk powoduje uszkodzenie komórki bakteryjnej, a przez to masywne uwalnianie toksyny z jej wnętrza.

3. Dlaczego podczas zakażenia układu pokarmowego bakteriami E. coli wytwarzającymi toksyny Shiga nie powinno się przyjmować leków przeciw biegunce?

Leki przeciwko biegunce mogą powodować pogorszenie lub przedłużenie choroby ponieważ opóźniają usuwanie E. coli z przewodu pokarmowego wraz z prawidłowo przemieszczającymi się pokarmami i płynami.

4. Jakie mogą być inne przyczyny biegunki?

Inne czynniki mogące powodować ostrą biegunkę to między innymi:

  • Salmonella, często obecna w surowych jajach, surowym drobiu i roznoszona przez gady
  • Shigella, pochodząca z pokarmów i wody zanieczyszczonej fekaliami
  • Campylobacter, pochodzący z surowego lub na wpół surowego drobiu
  • Clostridium difficile – bakterie te mogą się namnażać w organizmie po antybiotykoterapii.

Kolejną przyczyną biegunki mogą być pasożyty. Występują one w jeziorach i strumieniach na całym świecie, czasami są również obecne w basenach, łaźniach i dopływach wody. Również pierwotniaki, takie jak Giardia lamblia (lamblia), Entamoeba histolytica (pełzak czerwonki) i Cryptosporidium parvum bywają w USA przyczyną zakażeń układu pokarmowego.

U dzieci najczęstszą przyczyną ostrej biegunki jest rotawirus. Inne wirusy mogące wywołać zakażenia układu pokarmowego to wirus Norwalk, norowirusy, adenowirusy, kalciwirusy, cytomegalowirusy (CMV) i HIV.