Инфекции, вызванные Escherichia coli

Этиология

Е. coli — представитель семейства Enterobacteriaceae — является комменсалом желудочно-кишечного тракта, откуда она, в случае нарушения проницаемости нормальных анатомических барьеров, как это наблюдается, например, при перфорации червеобразного отростка, может распространяться и поражать прилежащие органы. Полагают, что инфицирование кишечными бактериями мочевого тракта осуществляется не через зараженные ими мочевыводящие пути, а при прямом гематогенном распространении инфекции в почки. После попадания инфекции в первичный очаг дальнейшее распространение ее в отдаленные органы осуществляется с током крови. В результате этого бактериемия, возможная при всех грамотрицательных инфекциях, может привести к развитию шока, обусловленного эндотоксинами (см. гл. 86). Более чем в 50% заболеваний, вызванных кишечной палочкой, входными воротами инфекции служит мочевой тракт; распространены также инфекции, исходящие из печени и желчных протоков брюшной полости, кожи и легких. У некоторых больных с вызванной Е. coli бактериемией входные ворота инфекции не выявляются; у них часто наблюдаются неопластические или гематологические заболевания. Могут наблюдаться также и другие дефекты резистентности макроорганизма, в том числе сахарный диабет, цирроз, серповидно-клеточная анемия или последствия недавно перенесенного облучения, применения цитотоксических препаратов, адреностероидов или антибиотиков. Существуют также эпидемиологические доказательства того, что кишечная палочка и другие энтеробактерий имеют тенденцию заселять кожу и слизистые оболочки ослабленных больных, что, возможно, объясняет более высокую частоту этих инфекций у лиц с прогрессирующими заболеваниями. Существует общеизвестное неправильное положение, что бактериальные инфекции, вызванные кишечной палочкой, сопровождаются выделением зловонного, мутного экссудата. Однако это обусловлено анаэробными стрептококками или Bacteroides spp. часто обнаруживаемыми в сочетании с кишечными бактериями.

Эпидемиология

Штаммы Е. coli характеризуются соматическими (О), жгутиковыми (Н) и капсульными (К) антигенами. Существуют сотни различных серологических вариантов. Любые из этих штаммов способны вызывать болезнь. Клинические и эпидемиологические исследования показали, что определенные специфические серотипы кишечной палочки чаще, чем другие, вызывают диарею у детей разного возраста, а также вспышки кишечных заболеваний у взрослых.

Штаммы Е. coli, вызывающие диарею у детей раннего возраста, по всей вероятности, распространяются в яслях детьми-носителями (с симптомом или без них), матерями и персоналом. Хотя обычным способом распространения возбудителя служит фекальное загрязнение, заражение может произойти аэрогенным путем или через предметы обихода.

Некоторые эпидемиологические исследования позволяют предположить, что Е. coli 04, 06 и 075 ответственны за большинство инфекций, вызванных кишечной палочкой, отличных от диареи детей раннего возраста. Не ясно, являются ли эти штаммы действительно более вирулентными или же они просто распространены шире, чем штаммы других соматических типов.

Штаммы Е. coli с антигеном К 1 выделены от большого числа новорожденных, страдающих менингитом. Эти К-антигены принимают участие в активации прилипания к клеткам макроорганизма и в препятствии фагоцитозу.

Проявления инфекции

Инфекции мочевого тракта. Кишечная палочка ответственна более чем за 75% инфекционных поражений мочевого тракта, включая циститы, пиелиты, пиелонефриты и бессимптомные бактериурии (см. гл. 225). Возбудители, выделенные методами посева от больных с острыми неосложненными инфекциями мочевого тракта, почти неизменно относятся к Е. coli, тогда как у больных с хроническими инфекциями преобладают другие энтеробактерий и штаммы Pseudomonas.

Инфекции брюшины и желчных путей. Кишечная палочка может быть, как правило, выделена культуральным методом из перфорированного или воспаленного червеобразного отростка или из абсцессов, возникших вторично в результате перфорации дивертикулов, пептических язв, поддиафрагмальных абсцессов или абсцессов, малого мешка, мезентериальных инфарктов. Часто наряду с кишечной палочкой выделяются и другие микроорганизмы: анаэробные стрептококки, клостридии, Bacteroides. С коли-инфекцией часто связаны острые холециститы с гангреной и перфорацией. Для острого эмфизематозного холецистита характерно наличие выявляемого рентгенологически воздушно-жидкостного уровня, обусловленного наличием камней, или периферического слоя газа в стенке желчного пузыря. Из желчного пузыря инфекция может распространяться восходящим путем по желчным протокам, вызывая холангит и множественные абсцессы печени. Значительно реже коли-инфекция в брюшной полости вызывает септический тромбофлебит воротной вены (пилефлебит), который в свою очередь может привести к абсцессу печени.

Бактериемия

Наиболее серьезным проявлением коли-инфекции является внедрение в кровоток. Этот процесс характеризуется обычно внезапным началом лихорадки и ознобом, но иногда проявляется только спутанностью сознания, одышкой и гипотензией. Наиболее часто подобные состояния наблюдаются у больных с инфарктом мочевого тракта и желчного пузыря или внутрибрюшным сепсисом; в ряде случаев обнаружить входные ворота инфекции не удается. Чаще всего такие инфекции наблюдаются у мужчин пожилого возраста, предположительно в связи с высокой частотой инструментальных вмешательств на уретре и катетеризации у лиц этой группы. Ранним признаком инфекции может служить гипервентиляция. Гипотензия может сопутствовать процессу с самого начала, но обычно она развивается через 6—12 ч после возникновения бактериемии. В случае ее персистенции это состояние сопровождается олигурией и часто спутанностью сознания, ступором и комой—синдром. известный как грамотрицательный, или эндотоксинов ы и, шок (см. гл. 86). Изредка бактериемия, вызванная кишечной палочкой, развивается у больных с циррозом при отсутствии очевидных входных ворот инфекции. Это относят за счет портосистемных шунтов как в печени, так и вокруг нее, нарушения ретикулоэндотелиальной функции и ослабления гуморальных и клеточных защитных механизмов. Персистенция или повторные проявления бактериемии, вызванной кишечной палочкой или другими энтеробактериями, во время лечения, так называемая бактериемия прорыва, характеризуется плохим прогнозом и предполагает наличие в брюшной полости очага инфекции или недренированного скопления гноя.

Другие проявления инфекции

Кишечная палочка может вызывать образование абсцессов в любом участке организма. Подкожные очаги инфекции возникают в местах инъекций инсулина у больных диабетом, в участках ишемии на конечностях, в хирургических ранах. У больных лейкозом нередко наблюдаются периректальные флегмоны. Подкожные абсцессы, особенно у больных диабетом, часто сопровождаются образованием газа в тканях, что может быть выявлено на основании проявления крепитации или с помощью рентгенологического исследования. Этот симптом необходимо дифференцировать от такового при клостридиальной инфекции, что достигается быстрее всего с помощью окраски по Граму. Кишечная палочка может вызывать развитие пневмонии de novo, а также часто выделяется из мокроты при суперинфекции легочных поражений.

Инфекция новорожденных. У новорожденных детей, особенно недоношенных, часто развивается вызванная Е. coli бактериемия, связанная с менингитом и пиелонефритом. Загрязнение фекалиями и отсутствие материнских гамма-глобулиновых (IgM) антител—два основных фактора, обусловливающих особую чувствительность этого контингента к коли-инфекции.

Гастроэнтерит. У детей в возрасте до 2 лет развивается гастроэнтерит, типичными симптомами которого служат тошнота, рвота и диарея. Большинство вспышек заболевания наблюдается в яслях и обусловлено специфическими энтеропатогенными штаммами Е. coli (EPEC). Эти штамм способны продуцировать токсины, один из которых является термолабильным (LT) и аналогичен токсину, вырабатываемому Vibrio cholerae, тогда как другой токсин (ST) — термостабилен (см. также гл. 89 и 115). Для быстрой идентификации микроорганизмов, принадлежащих к часто выявляемым при этом синдроме серотипам, применяются методы обнаружения флюоресцирующих антител. Хотя теоретически любой штамм кишечной палочки может быть выделен методом посева, количество различных серотипов, участвующих в этом процессе, остается ограниченным. Это обусловлено тем, что генетическая информация. кодирующая продукцию токсина, обнаруживается на плазмидах и может передаваться между штаммами. Несмотря на то что обычно диарея развивается под влиянием энтеротоксинов, иногда кишечная палочка может оказывать энтероинвазивное воздействие, вовлекая в процесс слизистую оболочку и вызывая заболевание, аналогичное дизентерии, вызванной шигеллами. Быстрое обезвоживание организма и высокая смертность требуют незамедлительного распознавания этого состояния, изоляции детей и лечение как больных, так и лиц, находившихся в контакте с ними. Е. coli известна также как причина острой диареи у взрослых, особенно у выезжающих за границу.

Лабораторные исследования

Характерных лабораторных показателей для инфекций, вызванных кишечной палочкой, не существует. Количество лейкоцитов обычно повышено с преобладанием гранулоцитов. Иногда, однако, количество лейкоцитов находится в пределах нормы или понижено. В тех случаях, когда коли-инфекция развивается у ранее здорового человека, анемия не выявляется, но достаточно часто наблюдается анемия, связанная с сопутствующим заболеванием. Е. coli быстро растет на бактериологических средах, и ее необходимо выделять из соответствующих секретов и крови. При наличии бактериемии могут развиваться метаболические нарушения, включая азотемию, метаболический ацидоз, гипокалиемию, гиперкалиемию, а также целый ряд дефектов системы свертывания крови.

Диагностика

При окраске по Граму кишечную палочку нельзя отдифференцировать от большинства других грамотрицательных бактерий. Для точной идентификации необходимо получить соответствующую биохимическую характеристику выделенного при посеве микроорганизма. У отдельных больных с рецидивирующими инфекциями мочевого тракта для облегчения дифференциации рецидива и реинфекции может быть полезно провести серотипирование Е. coli.

Лечение

Как и при других инфекционных болезнях, существенным моментом в лечении инфекций, вызванных кишечной палочкой, являются дренирование гнойного содержимого н удаление инородных тел. Если в качестве этиологического агента при определенной инфекции подразумевается Е. coli, выбор соответствующего антимикробного препарата зависит от локализации и типа инфекции, а также от ее тяжести. Исход часто зависит от основного заболевания. Например, при острой, неосложненной инфекции мочевыводящих путей у женщин заболевание часто излечивается самостоятельно даже без антимикробной терапии, и нет доказательства, что антибиотики более эффективны, чем сульфаннламиды. Напротив, у больного лейкозом бактериемия, вызванная кишечной палочкой, может не поддаваться лечению антибиотиками, если одновременно не удается достигнуть гематологической ремиссии.

В большинстве ситуаций антибиотики должны выбираться на основе результатов определения лекарственной чувствительности возбудителя in vitro. Хотя не существует лекарственных средств, одинаково активных против всех штаммов кишечной палочки, ряд препаратов достаточно эффективен в отношении большинства клинически выделенных штаммов. Хотя некоторые штаммы Е. coli, особенно внутрибольничные, могут быть сравнительно устойчивыми, эффективным остается ампициллин в дозе от 2 до 4 г в сутки внутривенно, внутримышечно или перорально. При тяжелых инфекциях доза ампициллина может быть увеличена до 12 г в сутки при внутривенном применении. Цефалоспорины также эффективны в отношении Е. coli; благоприятный эффект обеспечивают такие соединения, как цефазолин и цефапирин. Более новые препараты, так называемые цефалоспорины третьего поколения, имеют более низкие минимальные подавляющие концентрации в отношении возбудителя инфекции. Эта повышенная активность в сочетании с несколько усиленной проницаемостью в ЦНС позволяет применять их для лечения менингитов, вызванных Е. coli (см. гл. 346). Гентамицин и тобрамицин были с успехом использованы при первичном лечении тяжелых коли-инфекций в дозе 5 мг/кг в сутки, разделенной на три приема через каждые 8 ч. Амикацин обладает высокой активностью в отношении штаммов, устойчивых к другим аминогликозидам. Он применяется в дозе 15 мг/кг в сутки, разделенной на несколько приемов через каждые 8—12 ч. До сих пор для лечения инфекций, вызванных кишечной палочкой, применяются тетрациклины и левомицетин, однако в настоящее время имеются более эффективные препараты. Хотя для лечения рекомендуются комбинированные лекарственные режимы, включающие несколько препаратов, в большинстве случаев нет необходимости использовать более одного препарата. Для лечения больных с бактериурией, вызванной Е. coli, эффективны нитрофурантоин (400 мг) и налидиксовая кислота (2—4 г); однако эти препараты не следует применять при инфекциях, не затрагивающих мочевой тракт. При инфекционных заболеваниях мочевых путей используется также триметоприм — сульфаметоксазол (бисептол).

Профилактика

Для ликвидации эпидемии диареи детей раннего возраста необходимы изоляция больных и противомикробная терапия. У взрослых лиц многие инфекции, вызванные кишечной палочкой, являются результатом внутри-больничного заражения. Частота их возникновения может быть снижена за счет ограничения использования постоянных мочевых и внутривенных катетеров, тщательного соблюдения правил хирургической асептики, соответствующей изоляции инфицированных больных и в результате осмотрительного обоснованного применения антибиотиков, глюкокортикостероидов и цитоксических средств.