Клинические и микробиологические аспекты криптоспоридиоза

Впервые криптоспоридии были обнаружены в 1907 г. Е. Tyzzer в слизистой оболочке желудка у лабораторной мыши без признаков патологии желудочно-кишечного тракта [1]. Данный микроорганизм считался "безвредным" комменсалом в течение более 50 лет. В 1955 г. был зарегистрирован первый случай заболевания криптоспоридиозом у животных – криптоспоридии были выделены при фатальном гастроэнтерите у домашних птиц [2]. Начиная с 1970 г. криптоспоридии были обнаружены в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) и/или дыхательных путях большинства млекопитающих, птиц, рыб и рептилий.

Первый случай заболевания криптоспоридиозом у человека описан в 1976 г. [3], а в начале 1980-х годов стало ясно, что представители рода Cryptosporidium достаточно часто вызывают инфекции у человека, что связано не только с улучшением диагностики, но и значительным увеличением количества лиц с иммунодефицитными состояниями, в первую очередь с синдромом приобретенного иммунодефицита (СПИД).

Таксономия и микробиология

Род Cryptosporidium (от греч. скрытая спора) принадлежит к семейству Cryptosporidiidae, подтипу Apicomplexa (в связи с тем, что спорозоиты имеют апикальные комплексы), классу Sporozoasida, подклассу Coccidiasina.

Криптоспоридии являются облигатными паразитами, инфицирующими микроворсинки слизистых оболочек ЖКТ и дыхательных путей животных и человека. Первоначально считалось, что различные криптоспоридии строго специфичны определенному виду позвоночных или человеку, в связи с чем их классификация была построена на основании инфицируемых ими животных. Однако в дальнейшем опыты по перекрестному инфицированию показали, что различные криптоспоридии гораздо менее специфичны, чем предполагалось ранее.

В связи с этим в 1984 г. ранее существовавшие виды (21 вид) были объединены в 4 вида. В настоящее время род Cryptosporidium официально включает 6 видов: C. nasorum, инфицирующая рыб, C. serpentis, инфицирующая рептилий, C. baileyi и C. meleagrides, инфицирующие птиц, C. muris и C. parvum, инфицирующие млекопитающих. Следует подчеркнуть, что практически все случаи заболевания криптоспоридиозом у людей были вызваны C. parvum.
Цикл развития криптоспоридий является "эксклюзивным", то есть все циклы развития происходят в организме одного и того же хозяина.

Эпидемиология

Инфекции ЖКТ, вызванные криптоспоридиями, зарегистрированы во всех возрастных группах и на всех континентах, за исключением Антарктиды. Такое широкое распространение криптоспоридиоза связано с большим количеством природных резервуаров инфекции, низкой инфицирующей дозой и высокой резистентностью возбудителя к дезинфектантам и противопаразитарным препаратам. Дети, особенно в возрасте до 2 лет, больше подвержены заболеванию, чем взрослые. Кумулятивная заболеваемость криптоспоридиозом составляет около 1–3% в индустриально развитых странах и 5–10% – в развивающихся [5].

Следует отметить, что гиподиагностика данного заболевания связана с несовершенством диагностических техник и необходимостью специальной окраски образцов, что проводится далеко не во всех лабораториях. Результаты серологических исследований свидетельствуют, что, вероятно, криптоспоридиоз встречается значительно чаще, чем диагностируется. Так, антитела к криптоспоридиям были обнаружены у 25–35% лиц в популяциях индустриально развитых стран и у около 65% – в развивающихся [5].

Некоторые авторы отмечают, что для криптоспоридиоза характерна некоторая сезонность с пиком заболеваемости в теплое время года [6]. Инфицирование человека происходит при попадании ооцист, в основном при употреблении воды. Сохраняясь в окружающей среде, ооцисты криптоспоридий способны к инфицированию до 18 мес при температуре 4oС и до 1 нед при минус 10oС. Однако при нагревании (72oС) погибают в течение 1 мин.

Основной механизм передачи инфекции – фекально-оральный. Заражение может происходить при непосредственном контакте с инфицированным человеком или животным, а также с объектами окружающей среды (чаще с водой), контаминированными криптоспоридиями.

Инфицирующая доза криптоспоридий очень мала. Так, в эксперименте было показано, что развитие инфекции у приматов может наступить даже при попадании 10 ооцист. У здоровых добровольцев клиническая картина криптоспоридиоза развилась в 100% случаев при попадании 1000 ооцист и в 20% – при попадании 30 ооцист. При этом математическое моделирование показало, что инфекцию может вызвать попадание в ЖКТ даже одной ооцисты, а 50% инфицирующая доза – приблизительно 132 ооцисты [7].


Водный путь распространения криптоспоридиоза, впервые описанный в 1983 г., является основным путем передачи возбудителя. Наибольшая опасность состоит в том, что большинство современных технологий не позволяет добиться очистки воды от криптоспоридий. Это связано с уникальной резистентностью ооцист к дезинфектантам, особенно к хлорированию, а также с малыми размерами ооцист, позволяющими им проходить через многие фильтры [8].

Патогенез

Наиболее типичная локализация инфекции – дистальные отделы тонкой кишки. Однако у пациентов с выраженными иммунодефицитными состояниями может быть инфицирован весь ЖКТ – от ротоглотки до слизистой оболочки прямой кишки. Гистопатологическая картина при криптоспоридиозе включает в себя неоднородные участки инфицирования слизистой оболочки кишечника с атрофией ворсинок (от незначительной до умеренной степени), гипертрофией крипт и мононуклеарной/полиморфно-ядерной инфильтрацией базальной мембраны. Различные стадии развития криптоспоридий могут быть визуализированы с помощью электронной микроскопии.

Преобладание в клинической картине криптоспоридиоза профузной водянистой диареи заставляет предположить продукцию энтеротоксина. Однако, несмотря на многочисленные исследования, токсин не обнаружен.

Таким образом, точный механизм развития диареи при криптоспоридиозе неизвестен. В то же время некоторые исследователи показали, что криптоспоридии способны нарушать ионный транспорт в стенке тонкой кишки [9, 10]. В работах других авторов продемонстрировано наличие у C. parvum гена, ответственного за продукцию белка, обладающего гемолитической активностью и сходного с таковым у хорошо известного энтеропатогена Escherichia coli O157 H7 [11].

Иммунология

По-видимому, и гуморальный, и клеточный иммунитет необходим для эффективной "защиты" макроорганизма от криптоспоридиоза. Важность клеточного звена иммунитета убедительно демонстрируется тем, что у больных СПИДом криптоспоридиоз протекает тяжелее и часто переходит в хроническую форму, чего фактически никогда не наблюдается у людей со здоровой иммунной системой. В то же время у пациентов с выраженными нарушениями гуморального иммунитета заболевание также протекает в более тяжелой форме.

Однако очевидно, что одного специфического антительного ответа на инфекцию недостаточно, о чем свидетельствует обнаружение высоких титров специфических антител к C. parvum у пациентов со СПИДом, что, однако, не предупреждает развития хронической инфекции, вызванной этим микроорганизмом [12]. Вероятно, важную роль играет t-интерферон. Это косвенно подтверждается тем, что именно у пациентов с низкой продукцией t-интерферона (дети и ВИЧ-инфицированные) криптоспоридиоз развивается чаще и протекает более тяжело [4].

Клиническая картина

Спектр клинических проявлений криптоспоридиоза достаточно широк. Прежде всего он зависит от иммунологического статуса пациента. Основным и наиболее типичным клиническим проявлением заболевания как у пациентов с нормальной иммунной системой, так и с иммунодефицитными состояниями является профузная водянистая диарея.

У пациентов с нормальной иммунной системой диарея развивается, как правило, остро, продолжается от нескольких дней до 2 нед, после чего всегда проходит самостоятельно. В противоположность у больных СПИДом диарея развивается постепенно, протекает тяжелее (в среднем 3–6 л в сутки, реже – до 20 л в сутки), может продолжаться несколько месяцев и часто приводит к угрожающему жизни пациента обезвоживанию и электролитным нарушениям. Крайне редко при криптоспоридиозе отмечаются субфебрильное повышение температуры тела и гриппоподобный синдром – миалгия, головная боль, слабость, анорексия.

В то время как у пациентов с нормальной иммунной системой симптоматика криптоспоридиоза ограничивается только диареей, то при иммунодефицитных состояниях может наблюдаться как кишечная, так и внекишечная симптоматика, связанная с поражением дыхательных путей, поджелудочной железы и желчевыводящих путей.
Респираторное инфицирование сопровождается кашлем, затруднением дыхания и одышкой, охриплостью голоса. При этом у пациентов не обязательно имеется поражение кишечника. Криптоспоридиоз желчевыводящих путей может проявляться холециститом, значительно реже – гепатитом и склерозирующим холангитом, что клинически проявляется лихорадкой, болью в правом подреберье, желтухой, тошнотой, рвотой и диареей. Могут повышаться уровень билирубина, активность щелочной фосфатазы и трансаминаз. Диагностика билиарного криптоспоридиоза основана на биопсии и обнаружении различных стадий развития криптоспоридий в желчевыводящих путях [4]. Поражение криптоспоридиями поджелудочной железы встречается крайне редко. Описано лишь 8 таких случаев у ВИЧ-инфицированных пациентов [4].

Лабораторная диагностика

Диагностика криптоспоридиоза в большинстве случаев основана на обнаружении ооцист криптоспоридий в испражнениях и(или) значительно реже – в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки при синдроме водянистой диареи. Однако наиболее часто используемые обычные методы окраски в большинстве случаев не позволяют поставить диагноз, так как криптоспоридии либо окрашиваются очень слабо, как, например, при окраске по Граму, либо окрашиваются таким образом, что их невозможно отличить от дрожжеподобных грибов.

В связи с этим большинство авторов считает модифицированную (в качестве деколорайзера вместо спиртоацетоновой смеси используется 1% серная кислота) окраску на кислотоустойчивость оптимальной для визуализации криптоспоридий. При данном методе окраски ооцисты криптоспоридий окрашиваются в красный (или розовый) цвет и хорошо видны на сине-фиолетовом фоне, в который окрашиваются другие микроорганизмы и содержимое кишечника. В настоящее время доступны также моноклональные антитела, меченные флюоресцентной меткой, что также позволяет визуализировать данный микроорганизм с высокой специфичностью и чувствительностью.

При остром криптоспоридиозе количество ооцист в фекалиях велико. Это позволяет использовать прямую микроскопию образца фекалий. Однако в некоторых ситуациях, например при хроническом криптоспоридиозе с легким течением, когда концентрация ооцист в кале мала, необходимо использовать специальные техники для увеличения их концентрации. К ним относятся методы флотации (в растворах сахарозы по Sheaher, сульфата цинка, насыщенном растворе хлорида натрия) и методы концентрации (формалин-этилацетатный и эфирформалиновый) [13].

Разработаны серологические тесты – иммунофлюоресцентный и иммуноферментный анализ. Однако их значение для диагностики активного заболевания крайне ограничено и малоинформативно. В связи с этим данные тесты используются только в эпидемиологических исследованиях [4, 6].

Некоторые авторы рекомендуют использование молекулярных методов исследования, в частности полимеразную цепную реакцию (ПЦР). Однако их значение для рутинной лабораторной диагностики криптоспоридиоза пока не определено [3, 6, 14, 15].

Лечение

У пациентов с нормальной иммунной системой криптоспоридиоз излечивается самопроизвольно. Поэтому данная группа пациентов в специфической терапии не нуждается [4, 16]. Напротив, пациенты с иммунодефицитными состояниями, в первую очередь больные СПИДом, несомненно, нуждаются в лечении.

Однако до настоящего времени достаточно эффективной специфической терапии криптоспоридиоза не разработано [6, 17]. В современных руководствах по антимикробной химиотерапии в качестве препарата выбора рекомендуется аминогликозидный антибиотик паромомицин в дозе 500–750 мг 3–4 раза в сутки внутрь (или 1 г 2 раза в сутки) либо комбинация паромомицина (1 г 2 раза в сутки внутрь) с азитромицином (600 мг 1 раз в сутки внутрь) в течение 4 нед. Затем, если необходимо, монотерапия паромомицином до достижения клинического эффекта [16].

Из перспективных препаратов следует отметить нитразоксамид (2 г в сутки) [4, 16]. Следует еще раз подчеркнуть, что терапия указанными препаратами не всегда дает ожидаемый эффект [18]. Поэтому у больных СПИДом исход криптоспоридиоза благоприятен только при активной антиретровирусной терапии, которая позволяет добиться повышения уровня Т4-лимфоцитов и, как следствие, некоторой нормализации функции иммунной системы [19]. При выраженной диарее, приводящей к обезвоживанию и электролитным нарушениям, необходимо проведение регидратационной терапии и терапии, направленной на восстановление электролитного баланса.

Неспецифические противодиарейные препараты, такие, как коалин-пектин, лоперамид, дифеноксилат, субсалицилат висмута, опиоиды, а также новые противодиарейные препараты – аналоги соматостатина (октреотид) и ингибиторы энкефалиназы (роцекадотрил) могут облегчить симптоматику диареи. Однако эти препараты не улучшают исход заболевания, а безопасность их применения при криптоспоридиозе не изучалась [3, 4, 6].

Профилактика

Ооцисты криптоспоридий высокорезистентны к большинству дезинфектантов, используемых в домашних условиях, лечебно-профилактических учреждениях, лабораториях и системах очистки воды, включая 3% раствор гипохлорита натрия, многие препараты йода и хлора и 5% раствор формалина.

Таким образом, достаточно сложно добиться полной эрадикации ооцист криптоспоридий. Принимая во внимание, что пока не разработана достаточно эффективная специфическая терапия криптоспоридиоза, необходимо максимально ограничивать контакт лиц с иммунодефицитными состояниями, в первую очередь больных СПИДом, а также пациентов, получающих массивную иммуносупрессивную терапию, с возможными резервуарами криптоспоридий, то есть избегать их контакта с животными, в первую очередь с крупным рогатым скотом, плавания в естественных и искусственных водоемах и употребления "сырой" воды.

При использовании медицинского оборудования, подвергающегося возможной контаминации криптоспоридиями, например эндоскопов и бронхоскопов, следует помнить, что добиться их стерилизации от ооцист криптоспоридий с помощью дезинфектантов практически невозможно, поэтому рекомендуется их автоклавирование. Поскольку у лиц с нормальной иммунной системой криптоспоридиоз разрешается самостоятельно, каких-либо специальных мер профилактики не требуется, кроме, возможно, рекомендации не употреблять "сырую" воду.

Так как основным путем распространения криптоспоридий является водный, во многих странах ужесточаются требования к очистке водопроводной воды в основном за счет усовершенствования технологии фильтрации [8].