Lateks VTEC

Przedsiębiorstwo Wielobranżowe Biomex Sp. z o. o. w celu dostosowania zakresu diagnostyki w kierunku VTEC do poziomu innych krajów europejskich opracowało nowy test lateksowy „Lateks VTEC”, umożliwiający wstępne wykrycie z bezpośredniego posiewu kału większego niż to było możliwe dotychczas panelu potencjalnych szczepów VTEC, na podstawie określenia ich przynależności do określonej grupy serologicznej. Ostateczny wynik badania można jednak wydać dopiero po określeniu chorobotwórczych właściwości izolowanego szczepu. Skład zestawu „Lateks VTEC” został ustalony na podstawie danych epidemiologicznych. Sposób wykonywania testu jest bardzo podobny jak w przypadku innych testów lateksowych firmy Biomex i zapewnia uzyskanie wstępnego wyniku badania w kierunku VTEC już po 48 h od dostarczenia próbki do laboratorium. Jest to bardzo istotne dla rokowania, w związku z możliwością ewentualnego wdrożenia odpowiedniego leczenia przeciwbakteryjnego, ograniczającego szansę wystąpienia HUS. Wykonanie testu nie wymaga też specjalnego wyposażenia laboratorium a fakt posługiwania się zabitymi hodowlami szczepów czyni oznaczenie bezpiecznym dla personelu.

Zakażenie wywoływane przez werotoksyczne pałeczki Escherichia coli (VTEC), nazywane też shigatoksycznymi (STEC) lub ze względu na kliniczny przebieg zakażenia enterokrwotocznymi (EHEC) jest następstwem spożycia skażonej żywności, wody lub rzadziej bezpośredniego kontaktu z zakażonym zwierzęciem lub człowiekiem. U najmłodszych dzieci do zakażenia dochodzi najczęściej wskutek niezachowania przez opiekunów zasad higieny przy przygotowywaniu posiłków.

Podstawą chorobotwórczego działania szczepów VTEC jest ich zdolność do wytwarzania jednej lub dwóch werotoksyn (VT 1 lub VT 2) a przypadku większości szczepów izolowanych od człowieka istotne znaczenie odgrywają także dodatkowe czynniki zjadliwości takie jak: zdolność do wytwarzania intyminy- białka warunkującego adhezję i ścisłe przyleganie bakterii do enterocytów, czego następstwem jest pojawienie się histopatologicznych zmian w komórkach nabłonka jelita określanych w języku angielskim mianem „attaching and effacing” (AE) oraz hemolizyny, lizującej ludzkie i bydlęce erytrocyty tzw. enterohemolizyny.

Jak się przekonano podczas ogniska w Niemczech o międzynarodowym zasięgu wywołanego w 2011 r. przez rzadko spotykany wśród VTEC szczep E.coli O104:H4 werotoksyczne pałeczki E.coli poza zdolnością do wytwarzania werotoksyn mogą posiadać czynniki chorobotwórczości typowe dla innych biegunkotwórczych E.coli. Badania budowy DNA szczepu E.coli O104:H4 który wywołał ognisko w Niemczech wykazały, iż szczep ten posiadał cechy enteroagregacyjnego szczepu E.coli (EAEC), który nabył dodatkowe cechy zjadliwości typowe dla VTEC.

Zakażenie VTEC przebiega zwykle bez lub z niewielką gorączką, pod postacią biegunki o różnym stopniu nasilenia, od dość łagodnej aż do krwotocznego zapalenia okrężnicy (90% przypadków). Znacznie rzadziej zakażenie VTEC może przebiegać pod postacią innych objawów klinicznych (np. krwotocznego zapalenia pęcherza moczowego). Biegunce towarzyszą silne skurczowe bóle brzucha a krew w kale pojawia się zwykle w 2-3 dniu choroby. U niektórych chorych mogą wystąpić nudności i wymioty. Najwyższą zapadalność obserwuje się u dzieci od 0 do 4 lat, niższą w grupie 5 – 14 lat i znacznie niższą u dorosłych. U 10% – 15% chorych (najczęściej dzieci poniżej 4. roku życia) w okresie od 1 do 14 dni od pojawienia się biegunki może wystąpić zespół hemolityczno-mocznicowy (haemolytic ureamic syndrome) – HUS z charakterystyczną triadą objawów: niedokrwistością hemolityczną, małopłytkowością i ostrą niewydolnością nerek. Zespół ten u około 2% – 5% chorych może skończyć się śmiercią i jak stwierdzono znacznie częściej występuje u osób zakażonych szczepami należącymi do kilku zaledwie serotypów, wytwarzającymi VT 2. Istotnym czynnikiem sprzyjającym temu powikłaniu może być tez zastosowanie w leczeniu niektórych antybiotyków. Innym znanym powikłaniem zakażenia VTEC jest zakrzepowa plamica małopłytkowa (thrombotic trombocytopenic purpura – TTP) przebiegająca pod postacią uogólnionego zapalenia naczyń włosowatych, któremu towarzyszą zaburzenia neurologiczne.

Jak wynika z danych epidemiologicznych ponad połowa rejestrowanych w krajach europejskich przypadków zakażenia VTEC wywołują werotoksyczne pałeczki E. coli a znacznie rzadziej pałeczki należące do jednej z ponad 100 innych grup antygenowych, wśród których wykrywa się szczepy VTEC. Dane te świadczą o bardzo dużym udziale pałeczek E. coli nie – O157 wśród VTEC i wskazują, że w krajach w których rutynowa diagnostyka w kierunku VTEC jest oparta tylko na poszukiwaniu E. coli O157 większość zakażeń może pozostać w rzeczywistości nierozpoznana. Tymczasem w wielu krajach, w tym także w Polsce laboratoryjna diagnostyka w kierunku VTEC jest oparta na wykorzystaniu faktu, iż większość werotoksycznych szczepów E.coli O157 nie fermentuje w ciągu 24 h sorbitolu oraz nie wytwarza β-glukuronidazy. Pierwsza z cech umożliwiła zastosowanie sorbitolu w podłożu MacConkey z sorbitolem (SMAC) i MacConkey z sorbitolem, cefiksimem i tellurynem potasu (SMAC- CT) jako czynnika różnicującego, druga jest podstawą działania większości chromogennych pożywek służących do bezpośredniego posiewu kału w kierunku E.coli O157. Z takich pożywek izoluje się kolonie o charakterystycznym dla VTEC wyglądzie i zawsze wymagane jest potwierdzenie chorobotwórczych właściwości danego izolatu, charakterystycznych dla VTEC. W związku ze znacznym udziałem E.coli nie- O157 wśród szczepów werotoksycznych a także pojawieniem się sorbitolo-dodatnich, werotoksycznych pałeczek E. coli O157(SF VTEC O157) przydatność podłoży SMAC i SMAC-CT oraz pożywek chromogennych do izolacji VTEC O157 została w znacznym stopniu ograniczona gdy okazało się, że oparcie diagnostyki jedynie na unikatowych, biochemicznych właściwościach większości typowych VTEC E.coli O157 nie pozwala na wykrycie nie tylko szczepów VTEC należących do innych niż O157 grup serologicznych ale również fermentujących sorbitol VTEC O157.

W krajach wykorzystujących w rutynowych badaniach najbardziej zaawansowane technologie, w diagnostyce VTEC do wykrywania szczepów werotoksycznych bezpośrednio w posiewie kału są wykorzystywane metody genetyczne (hybrydyzacja na sondach genetycznych, PCR, mikromacież) lub testy immunomagnetycznej separacji czy też immunochromatograficzne. Niestety badania tymi metodami są bardzo kosztowne, wymagają zastosowania drogich testów, specjalistycznego wyposażenia laboratoriów i są w związku z tym powszechnie dostępne tylko w nielicznych krajach.

1. The Community Summary Report on Trends and Sources of Zoonoses, Zoonotic agents and Food-borne Outbreaks in the European Union in 2008, EFSA Journal 2010 8 (1):1496

2. European Centre for Disease Prevention and Control. Annual epidemiological report on communicable diseases in Europe 2010. Stockholm: ECDC; 2010.

3. Szych J. Zakażenia i zatrucia wywołane przez bakterie rosnące w warunkach tlenowych w: Etiologia, obraz kliniczny i diagnostyka ostrych zakażeń i zarażeń przewodu pokarmowego oraz zatruć pokarmowych. Red. M. Jagielski, Fundacja Pro Pharmacia Futura, Warszawa 2010.

4. Scheutz F, Møller Nielsen E, Frimodt-Møller J. Characteristics of the enteroaggregative shiga toxin/verotoxin-producing Escherichia coli O104:H4 strain causing the outbreak of haemolytic uraemic syndrome in Germany, May to June 2011 Eurosurveillance, Volume 16, Issue 24, 16 June 2011