Острые кишечные инфекции: ПЦР-скрининг кала на 8 бактериальных и вирусных возбудителей

Исследование одновременно выявляет восемь основных возбудителей острых кишечных инфекций в кале. Один анализ позволяет проверить и бактериальные, и вирусные причины диареи.

Методом ПЦР в образце кала определяется наличие или отсутствие генетического материала (ДНК или РНК) восьми возбудителей: трёх бактериальных — кампилобактер термофильной группы (Campylobacter), шигеллы и энтероинвазивная кишечная палочка (Shigella spp. / EIEC), сальмонеллы (Salmonella spp.) — и пяти вирусных — аденовирус F (кишечные серотипы 40/41), ротавирус A, астровирус, норовирус геногруппы I и норовирус геногруппы II. Результат по каждому возбудителю выдаётся отдельно: «обнаружено» или «не обнаружено». Аналитическая чувствительность для всех позиций панели составляет 4×10³ копий ДНК/РНК в мл исходного образца. Для максимальной информативности забор кала рекомендуется проводить в первые 72 часа от начала заболевания. ПЦР существенно превосходит по чувствительности и скорости бактериологический посев (который требует нескольких дней культивирования и не выявляет вирусы) и иммунохроматографические экспресс-тесты (обладающие ограниченной чувствительностью, особенно для норовируса и кампилобактера).

Острые кишечные инфекции — обширная группа заболеваний с общими клиническими проявлениями: водянистая или слизистая диарея, тошнота, рвота, боли в животе, лихорадка, обезвоживание. Этиология различна, но отличить бактериальную инфекцию от вирусной по клинической картине невозможно — для этого необходимо лабораторное исследование. Все возбудители панели передаются фекально-оральным путём (через загрязнённую воду, пищу, предметы обихода, при прямом контакте); норовирус дополнительно способен передаваться воздушно-капельным путём при рвоте, что объясняет его исключительный потенциал вызывать вспышки в закрытых коллективах. Источниками инфекции являются больные, бактерио- и вирусоносители. Смешанные вирусно-бактериальные инфекции выявляются всё чаще и могут быть ассоциированы с более тяжёлым и затяжным течением.

Вирусные возбудители являются основной причиной ОКИ во всём мире, особенно у детей. Ротавирус серогруппы A (семейство Reoviridae) — ведущая причина тяжёлого гастроэнтерита у детей до 5 лет; до внедрения вакцинации он обусловливал 20–60% госпитализаций по поводу диареи в этой возрастной группе. Наиболее тяжёлым течением характеризуется первый эпизод инфицирования; при повторных встречах с возбудителем тяжесть снижается. Ротавирусная инфекция проявляется обильной водянистой диареей, многократной рвотой и лихорадкой; длительность заболевания составляет 5–8 дней. Норовирус (семейство Caliciviridae) — наиболее частая причина вирусного гастроэнтерита во всех возрастных группах и ведущий возбудитель вспышек в организованных коллективах (стационары, дома престарелых, круизные суда, детские учреждения). Геногруппа GII значительно преобладает. Норовирус отличается чрезвычайно низкой инфицирующей дозой (менее 10–18 вирусных частиц), высокой устойчивостью во внешней среде (устойчив к спиртовым антисептикам; для дезинфекции поверхностей рекомендуются хлорсодержащие растворы в рабочих концентрациях) и способностью вызывать повторные заболевания вследствие непродолжительного типоспецифичного иммунитета. Наиболее активное выделение норовируса наблюдается в первые 72 часа; средняя продолжительность выделения с калом — около 14 дней, у детей и пожилых — в 1,5–2 раза дольше. У пациентов с иммунодефицитом норовирус может вызывать хроническую инфекцию с длительной диареей и продолжительным вирусовыделением на протяжении месяцев. Аденовирус F (серотипы 40/41, семейство Adenoviridae) — специфический кишечный патоген, в отличие от других аденовирусов; аденовирусный гастроэнтерит протекает, как правило, легче ротавирусного, но отличается более затяжным течением (до 10–14 дней). Астровирус (семейство Astroviridae) вызывает гастроэнтерит преимущественно у детей раннего возраста и пожилых; заболевание протекает легче ротавирусной инфекции, с продолжительностью клинических проявлений 2–3 дня. Повышенная частота астровирусной инфекции отмечается у лиц с ослабленным иммунитетом.

Среди бактериальных возбудителей панели каждый имеет свою клиническую специфику. Кампилобактер термофильной группы (преимущественно Campylobacter jejuni и C. coli) — один из наиболее частых бактериальных возбудителей ОКИ в мире; основной источник заражения — недостаточно термически обработанное мясо птицы. Кампилобактериоз проявляется водянистой или кровянистой диареей, лихорадкой, болями в животе; заболевание обычно разрешается самостоятельно в течение недели, но может осложняться постинфекционным синдромом Гийена-Барре (острая аутоиммунная полинейропатия) и реактивным артритом. Сальмонеллы (Salmonella spp.) — классический возбудитель пищевых токсикоинфекций, ассоциированный с употреблением контаминированных яиц, мяса и молочных продуктов. Сальмонеллёз составляет около 7% всех ОКИ и может протекать от лёгкого гастроэнтерита до генерализованных форм с бактериемией, особенно у детей раннего возраста, пожилых и иммунокомпрометированных пациентов. Шигеллы и энтероинвазивная кишечная палочка (Shigella spp. / EIEC) вызывают бактериальную дизентерию — инвазивную кишечную инфекцию с поражением толстой кишки, проявляющуюся кровянистым стулом со слизью и гноем, тенезмами, схваткообразными болями в животе и лихорадкой. Шигеллёз встречается относительно редко (около 0,3% ОКИ), но отличается тяжёлым течением и высокой контагиозностью; инфицирующая доза шигелл чрезвычайно мала (10–100 бактерий).

Клиническое значение

Мультиплексная ПЦР-панель из восьми возбудителей решает центральную диагностическую задачу при острой диарее: определяет, вызвано ли заболевание бактериальным или вирусным агентом, и идентифицирует конкретный патоген. Это разграничение принципиально для выбора тактики ведения. Подтверждение вирусной этиологии (ротавирус, норовирус, астровирус, аденовирус F) позволяет обоснованно воздержаться от антибактериальной терапии и сосредоточиться на регидратации и симптоматическом лечении, что особенно важно у детей раннего возраста, госпитализированных с острой диареей, когда вопрос о назначении антибиотиков стоит наиболее остро. Обнаружение бактериального возбудителя (сальмонеллы, шигеллы/ЭИКП, кампилобактер) обосновывает назначение целенаправленной антибактериальной терапии, определяет необходимость противоэпидемических мероприятий и эпидемиологического расследования. Выявление коинфекций (одновременное обнаружение двух и более возбудителей) — дополнительное преимущество мультиплексного подхода, недоступное при использовании моноплексных тестов.

Идентификация конкретного возбудителя имеет значение и за пределами непосредственного выбора терапии. Обнаружение шигелл/ЭИКП при дизентерийном синдроме (кровянистый стул, тенезмы, лихорадка) подтверждает инфекционную этиологию гемоколита и дифференцирует с неспецифическим язвенным колитом, болезнью Крона, ишемическим колитом и другими неинфекционными причинами кровянистой диареи, требующими принципиально иной тактики. Выявление кампилобактера важно с учётом его ассоциации с постинфекционными осложнениями: синдром Гийена-Барре развивается у небольшой, но клинически значимой доли пациентов после перенесённого кампилобактериоза, и знание этиологии определяет необходимость наблюдения за неврологическим статусом. Обнаружение норовируса у госпитализированного пациента требует немедленных противоэпидемических мероприятий для предотвращения внутрибольничной вспышки — усиленного контактно-бытового режима и тщательной обработки поверхностей хлорсодержащими средствами. Аденовирус F подтверждает вирусную природу заболевания при затяжной диарее у детей, когда длительность симптомов (до 10–14 дней) может вызвать необоснованное подозрение на бактериальную инфекцию.

Исследование особенно востребовано в нескольких клинических ситуациях. При острой диарее у детей раннего возраста и пожилых (группы риска тяжёлой дегидратации) быстрое определение этиологии влияет на интенсивность регидратационной терапии и решение о госпитализации. При дизентерийном синдроме панель обеспечивает дифференциальную диагностику между инфекционным и неинфекционным гемоколитом. При расследовании вспышек в организованных коллективах (стационары, детские учреждения, дома престарелых, предприятия общественного питания) одновременное тестирование на восемь возбудителей позволяет оперативно установить этиологический агент и скорректировать противоэпидемические меры. У пациентов с ослабленным иммунитетом (лица, живущие с ВИЧ-инфекцией, реципиенты трансплантатов, пациенты на химиотерапии или биологической иммуносупрессивной терапии) кишечные инфекции могут принимать затяжное или атипичное течение с персистирующей диареей и множественными причинами кишечной дисфункции; ПЦР становится основным инструментом этиологической верификации в этой группе, поскольку клиническая диагностика ненадёжна, а астровирусная инфекция встречается у них с повышенной частотой.

При обнаружении бактериального возбудителя методом ПЦР для определения антибиотикочувствительности может потребоваться дополнительное бактериологическое исследование (посев кала), поскольку ПЦР не предоставляет данных о резистентности. При обнаружении сальмонелл или шигелл необходимо уведомление эпидемиологической службы в соответствии с действующим санитарным законодательством. Панель не включает ряд других возбудителей кишечных инфекций (Clostridium difficile, Yersinia enterocolitica, Vibrio spp., энтеротоксигенную и энтерогеморрагическую E. coli, саповирус, паразитарные патогены); при отрицательном результате по всем позициям и сохраняющейся симптоматике рекомендуется расширенное обследование.

Таким образом, мультиплексная ПЦР-панель из восьми возбудителей наиболее информативна при острой диарее у детей и пожилых, при госпитализации для обоснования антибактериальной тактики, при дизентерийном синдроме, при расследовании вспышек и при диарее у иммунокомпрометированных пациентов. Специфической противовирусной терапии кишечных вирусов не существует; основой лечения вирусных гастроэнтеритов остаётся регидратация. Для бактериальных возбудителей результат ПЦР обосновывает начало терапии, но для подбора антибиотика может потребоваться бактериологический посев.

Ограничения

Положительный результат подтверждает присутствие генетического материала возбудителя в кале, но не во всех случаях означает, что обнаруженный патоген является причиной текущих симптомов. Ряд возбудителей может обнаруживаться при бессимптомном носительстве: норовирус выявляется у части здоровых лиц, сальмонеллы могут персистировать после перенесённой инфекции, а аденовирусы нередко обнаруживаются при бессимптомном кишечном носительстве. Клиническая оценка необходима для определения этиологической значимости находки. 
Панель включает восемь наиболее частых возбудителей, но не охватывает все причины инфекционной диареи. Clostridium difficile, Yersinia enterocolitica, Vibrio spp., энтеротоксигенная и энтерогеморрагическая E. coli (ETEC, EHEC/STEC), саповирус, а также паразитарные возбудители (лямблии, криптоспоридии, амёбы) данной панелью не определяются. Отрицательный результат по всем позициям не исключает инфекционный гастроэнтерит. 
Максимальная информативность ПЦР достигается при заборе материала в первые 72 часа от начала заболевания. На более поздних сроках чувствительность может снижаться, особенно для вирусных возбудителей. Выделение ряда патогенов с калом может продолжаться после клинического выздоровления; повторная ПЦР для контроля излеченности в рутинной практике не рекомендуется. Приём энтеросорбентов и антидиарейных препаратов может повлиять на качество биоматериала и достоверность результата. 
ПЦР не предоставляет данных об антибиотикочувствительности бактериальных возбудителей. При необходимости определения резистентности требуется бактериологическое исследование. Нарушение правил подготовки к исследованию и сбора биоматериала может повлиять на результат.