Кишечная палочка - черт, который страшнее, чем его малюют

Согласно данным ВОЗ, кишечные палочки Escherichia coli (E. coli) – в основном безвредные бактерии, естественным образом обитающие в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Однако часть их штаммов бывает без преувеличения смертельна – как в силу чувствительности людей (например, в случае поражения иммунной системы), так и сами по себе.

Самым опасным серотипом E. coli считается O157:H7. Эта бактерия продуцирует так называемый шигатоксин, названный так из-за его сходства с токсинами, производимыми Shigella dysenteriae, и является представителем энтерогеморрагических штаммов E. coli (STEC), которые могут вызывать тяжелые болезни пищевого происхождения1.

STEC

Так, например, только в США ежегодно регистрируется около 265 000 случаев заражения кишечной палочкой, продуцирующей шигатоксин. В этой стране STEC является наиболее распространенной причиной вспышек инфекций, обусловленных наличием кишечной палочки, в том числе – тяжелых их форм2.

Название "энтерогеморрагический" штаммы кишечной палочки получили из-за того, что симптомы болезней, вызываемых STEC, включают, помимо характерного для поражения верхних отделов ЖКТ поноса, лихорадку и кровоизлияния. В случае локального поражения кишечника они проявляются в виде геморрагического колита, если же процесс захватил и почки – в виде такого опасного для жизни осложнения, как гемолитический уремический синдром (ГУС), который обычно проявляется острой почечной недостаточностью, гемолитической анемией и тромбоцитопенией (низкий уровень тромбоцитов в крови). Такое осложнение характерно для детей раннего возраста и пожилых людей.

Считается, что гемолитический уремический синдром может развиваться у 10 % пациентов, инфицированных энтерогеморрагическими штаммами E. coli, и коэффициент летальности в этом случае составляет от 3 до 5 %. Также ГУС является самой распространенной причиной острой почечной недостаточности у детей раннего возраста во всем мире и может приводить к неврологическим осложнениям (судороги, инсульт и кома) у 25 % пациентов и к хроническим заболеваниям почек, обычно нетяжелым, примерно у 50 % выживших пациентов.

В остальных случаях STEC-инфекции выздоровление пациентов происходит в течение 10 дней.

Интересно, что в случае поражения энтерогеморрагическими штаммами E. coli антибиотики не являются составной частью лечения, поскольку могут повышать риск развития ГУС1.

Однако при других видах эшерихиозов они вполне показаны. Ниже мы рассмотрим частные случаи поражения кишечными палочками различных органов и систем и тактику лечения каждого из них согласно данным базы Медскейп, а также клиники Майо3 4.

Другие эшерихиозы

Инфекции, вызываемые кишечной палочкой, объединяются под общим названием "эшерихиозы". Наиболее распространенные – это инфекции желудочно-кишечного тракта и мочевыводящих путей, однако E. coli могут также вызывать:

поражения системы крови (например, анемия),
простатит,
воспалительные заболевания органов малого таза,
холецистит,
раневые инфекции,
пневмонию,
менингит.

Поэтому внутри своего вида E. coli дополнительно делятся на:

1. Диареегенные эшерихии:

кишечная палочка, продуцирующая шигатоксин (STEC – токсины проникают в кровь, разрушают эндотелий кровеносных сосудов кишечника),
энтеротоксигенная кишечная палочка (ETEC – заселяют тонкий кишечник за счет факторов адгезии и колонизации и продуцируют энтеротоксины, которые нарушают водно-солевой обмен в кишечнике, активируя аденилатциклазную и гуанилатциклазную системы, в результате чего цАМФ подавляет всасывание электролитов и воды каемчатыми клетками ворсинок и одновременно стимулируют их секрецию клетками крипт),
энтеропатогенная кишечная палочка (EPEC – прикрепляются к клеткам эпителия, размножаются на поверхности эпителия и разрушают микроворсинки),
энтероагрегативная кишечная палочка (EAEC – не образуют цитотоксины и не проникают в эпителиальные клетки),
энтероинвазивная кишечная палочка (EIEC – внутриклеточные; внедряются и размножаются в клетках эпителия нижнего отдела подвздошной и толстой кишки),
диффузно-адгерентная кишечная палочка (DAEC – имеет как фимбриальные, так и афимбриальные адгезины).

2. Уропатогенные эшерихии (UPEC – относятся к серогруппам, имеющим фимбриальные Р- и S-адгезины к эпителию мочевыводящих путей, специфические афимбриальные адгезины, выраженную капсулу, продуцирующим цитотоксический некротизирующий фактор и обладающим гемолитической активностью за счет наличия Hly-плазмиды).

3. Ответственные за менингиты эшерихии (NMEC, чаще всего вызывают менингит у новорожденных; обладают микрокапсулой, состоящей из полимера сиаловой кислоты, которая препятствует фагоцитозу).

4. Эшерихии, ассоциированные с сепсисом (SePEC – Sepsis associated pathogenic E. coli; обладают фимбриальными и афимбриальными адгезинами, устойчивостью к фагоцитозу).

Самым типичным проявлением эшерихиоза является водянистый понос в сочетании с невысокой температурой, болью в животе и спазмами, потерей аппетита.

При поражении мочевыводящих путей может возникнуть:

Боль в животе или области таза.
Боль или жжение при мочеиспускании.
Острая потребность в частом мочеиспускании.
Мутная моча с неприятным запахом.

Общая характеристика применения антимикробных средств при эшерихиозах

Антибиотики

Так как антибиотики при эшерихиозах в большинстве случаев назначаются эмпирически (то есть без определения конкретного типа кишечной палочки), неудивительно, что первым требованием к ним является широта спектра лекарственного средства. Однако, учитывая рост внутригоспитального использования антибиотиков и, соответственно, рост лекарственной резистентности возбудителей, не так давно было проведено исследование с целью определить взаимосвязь между использованием в условиях больниц 16 классов антибактериальных средств и заболеваемостью типами кишечной палочки, устойчивыми к препаратам группы хинолонов. Результаты показали, что широта госпитального использования хинолонов напрямую связана с увеличением частоты возникновения резистентности к хинолонам у госпитальных изолятов E.coli. Более того – на развитие резистентности к хинолонам влиет и использование двух других классов антибиотиков – например, цефалоспоринов и тетрациклинов5.

В то же время данные канадского национального обсервационного исследования CANWARD показали, что 868 изолятов кишечной палочки в моче, собранных в 2010-2013 годах, были чувствительны к фосфомицину. Концентрации фосфомицина, ингибирующие 50% и 90% изолятов, составляли 1 или менее и 4 мкг/мл соответственно; 99,4% изолятов были чувствительны к фосфомицину6.

Рифаксимин представляет собой неабсорбируемый (<0,4%) антибиотик широкого спектра действия, специфичный для кишечных патогенов желудочно-кишечного тракта (т.е. грамположительных, грамотрицательных, аэробных, анаэробных). Это структурный аналог рифампина, который связывается с бета-субъединицей бактериальной ДНК-зависимой РНК-полимеразы, тем самым ингибируя синтез РНК. Показан для лечения кишечной палочки (энтеротоксигенных и энтероагрегативных штаммов), вызывающей диарею путешественников.

Нитрофурантоин

Нитрофурантоин представляет собой синтетический нитрофуран, который препятствует бактериальному углеводному обмену, ингибируя ацетилкоэнзим А. Он используется для лечения неосложненных инфекций мочеполовых путей в течение пяти дней у женщин и 7 дней у мужчин. Продолжает быть одним из препаратов выбора при лечении эшерихиозов, затронувших мочеполовые пути.

Тактика лечения при разных видах эшерихиозов

Поражения желудочно-кишечного тракта, вызванные кишечной палочкой, могут проявляться септическим шоком или тяжелым обезвоживанием и, в первую очередь, требуют восполнения жидкости. Из их возбудителей следует выделить энтеротоксигенную кишечную палочку (ETEC), которая ответственна за так называемую "диарею путешественников". Симптомы этого заболевания начинаются сразу же после заражения – иногда в течение нескольких часов. ETEC распространена в теплом климате.

Терапевтический подход к диарее путешественников предполагает, в первую очередь, обильное питье и восстановление электролитного состава. Может назначаться субсалицилат висмута, метронидазол и антибиотики (ципрофлоксацин, левофлоксацин, азитромицин, рифаксимин). Последний при этом является одним из самых предпочтительных препаратов7.

Противомикробные препараты, как правило, сокращают продолжительность диареи на 24-36 часов.

При этом следует помнить, что, как мы говорили выше, антибиотики не следует использовать при энтерогеморрагических эшерихиозах, поскольку они могут лизировать бактерии, приводя к высвобождению их токсина, что, в свою очередь, предрасполагает к развитию ГУС. Средства, угнетающие моторику кишечника, противопоказаны детям и лицам с инфекцией, вызванной энтероинвазивной кишечной палочкой (EIEC)3.

МакГэннон и его команда обнаружили, что антибиотики, нацеленные на синтез ДНК, такие как ципрофлоксацин и комбинация "триметоприм/сульфаметоксазол" (ко-тримоксазол, бисептол), демонстрируют увеличение продукции шигатоксина, тогда как антибиотики, воздействующие на клеточную стенку, транскрипцию или трансляцию, этого не делают. Примечательно, что высокие уровни шигатоксина были обнаружены даже тогда, когда рост STEC O157:H7 был полностью подавлен ципрофлоксацином. А азитромицин, наоборот, значительно снижал уровни шигатоксина, даже когда жизнеспособность O157:H7 оставалась высокой.

При холецистите или холангите, вызванном кишечной палочкой, требуются антибиотики, способные одновременно воздействовать и на эшерихию, и на клебсиеллу (например, цефалоспорины третьего поколения).

При внутрибрюшном абсцессе эшерихиозной природы антибактериальные препараты должны также захватывать и анаэробную микрофлору (например, ампициллин/сульбактам или метронидазол). При тяжелой инфекции можно использовать пиперациллин/тазобактам, эртапенем или меропенем. Также может использоваться комбинированная терапия антибиотиками, нацеленными на кишечную палочку, плюс антибактериальные средства, направленные против анаэробов (например, левофлоксацин плюс метронидазол). Из-за развития резистентности среди анаэробов цефокситин, клиндамицин и моксифлоксацин выпали из списка антибиотиков, могущих применяться в таких случаях3.

Менингит, вызванный кишечной палочкой, требует применения цефалоспоринов как минимум третьего поколения (например, цефтриаксон, который отличается тем, что прекрасно проникает в ЦНС).

Пневмония, вызванная кишечной палочкой, требует респираторной поддержки, адекватной оксигенации и цефалоспоринов от третьего поколения и выше или фторхинолонов. Если состояние пациента тяжелое, рекомендовано использовать цефалоспорины четвертого поколения (цефепим) или пенициллины расширенного спектра действия (например, пиперациллин/тазобактам) до того, как будут получены результаты посева и определения чувствительности к антибактериальным средствам.

Неосложненный эшерихиозный цистит можно лечить однократной дозой перорального фосфомицина, трехдневным курсом фторхинолона или ко-тримоксазола или пятидневным курсом нитрофурантоина.

Острый неосложненный пиелонефрит, вызванный кишечной палочкой, у молодых женщин лечат фторхинолоном в течение 5 дней или ко-тримоксазолом в течение 14 дней. Следует отметить, что нитрофурантоин неэффективен для лечения пиелонефрита и, следовательно, не может использоваться, если этот диагноз подозревается на основании клинического обследования. Пациентов с рвотой, тошнотой, непереносимостью пероральных препаратов или сопутствующими заболеваниями с риском клинического ухудшения следует госпитализировать. Если лихорадка и боль в боку сохраняются более 72 часов, разумно провести УЗИ или КТ для оценки вторичных осложнений, таких как паранефральный абсцесс, которые могут потребовать хирургического вмешательства. Лекарственные препараты меняются при необходимости после получения результатов посева и определения чувствительности к антибактериальным средствам.

Для лечения паранефрального абсцесса или простатита, вызванного кишечной палочкой, требуется курс антибиотиков в течение как минимум 6 недель.

Бактеремия кишечной палочки требует приема антибиотиков в течение как минимум 7 дней и идентификации источника бактериемии на основе клинического обследования, визуализирующих исследований и лабораторного анализа. Семидневный курс считается таким же эффективным, как и двухнедельный, однако, если состояние пациента требует продления терапии, ее следует продлить.

Тактика при обнаружении штамма кишечной палочки, имеющего множественную лекарственную устойчивость

С конца 1990-х годов энтеробактерии с множественной лекарственной устойчивостью, продуцирующие так называемые БЛРС (бета-лактамазы расширенного спектра действия, ESBL – ферменты, которые вырабатываются грамотрицательными палочками и обуславливают резистентность этих бактерий почти ко всем β-лактамным антибиотикам), стали важной причиной инфекций мочеполовых путей. Эти бактерии устойчивы к группам антибиотиков, которые обычно используются для лечения таких инфекций (пенициллины, цефалоспорины), а также к антибиотикам, обычно предназначенным для лечения более тяжелых инфекций (фторхинолоны, гентамицин)5.

Распространение энтеробактерий с множественной лекарственной устойчивостью существенно меняет подходы к лечению внебольничных инфекций и ограничивает количество пероральных антибиотиков, которые можно назначать. Это открытие имеет важное значение для лечения людей, которые клинически не реагируют на антибиотики первой линии. Так, например, в одном исследовании смертность после бактериемической инфекции, вызванной эшерихией, вырабатывающей БЛРС, была значительно выше, чем от кишечной палочки, не обладающей таким свойством. Как можно догадаться, результаты этих и подобных исследований еще более сильно ограничивают применение указанных антибиотиков (в первую очередь - цефалоспоринов) для лечения многих инфекций, вызванных кишечной палочкой.

И хотя БЛРС-штаммы – проблема более внутрибольничной патологии, в последнее время все чаще стали появляться сообщения об внебольничных инфекциях, вызванных Escherichia coli, бета-лактамазы расширенного спектра действия, в том числе – у пациентов без очевидных факторов риска. Вот почему все более важным становится ранее определение штамма кишечной палочки и его чувствительности, а также разумное назначение антибактериальных средств.

Профилактика

Профилактика эшерихиозов в целом сводится к мерам профилактики любых других заболеваний пищевого происхождения. Основные практические методики надлежащей гигиены пищевых продуктов приводятся в так называемых "Пяти принципах повышения безопасности пищевых продуктов" ВОЗ.

Пять важнейших принципов безопасного питания:

соблюдайте чистоту;
отделяйте сырое от готового;
проводите тщательную тепловую обработку;
храните продукты при безопасной температуре;
используйте безопасную воду и безопасное пищевое сырье.

Крайне важно тщательно мыть фрукты и овощи, особенно если они употребляются в пищу в сыром виде. По возможности овощи и фрукты следует чистить, а при их приготовлении температура должна достичь не менее 70°C. Необходимо также регулярно мыть руки – особенно перед приготовлением пищи, перед едой и после посещения туалета, особенно для людей, ухаживающих за детьми раннего возраста, пожилыми людьми и людьми с ослабленным иммунитетом, так как бактерии могут передаваться не только через пищевые продукты, воду и при прямых контактах с животными, но и от человека человеку.