Gastrointestinala infektioner och PCR-diagnostik

Kristina Nyström och Annika Ljung Klinisk Mikrobiologi Sahlgrenska universitetssjukhuset 150312

Bakteriella gastroenteriter

Dominerande världs- hälsoproblem

Bristande sanitära förhållanden

3 miljoner dödsfall/år

övervägande barn < 5 år

ETEC Salmonella typhi

Campylobacter

Shigella

Giardia intestinalis

Cryptosporidium

Yersinia

Entamoeba histolytica

Salmonella spp

EHEC

Sjukdomsbild vid infektiös tarmsjukdom

Tunntarmspatogener

rikliga, vattentunna diarréer utan blod och slem

sällan feber, buksmärtor

produktion av ”enterotoxin”, t ex Kolera ETEC bakterier

hämmad resorption av vätska, t ex rotavirus

Sjukdomsbild vid infektiös tarmsjukdom

Tjocktarms-, nedre tunntarms-patogener

mindre rikliga, ev blod och slem tillblandade diarréer

ofta feber och buksmärtor/kramper

mikroorganismerna invaderar och inflammerar slemhinnan

Toxiner

• Enterotoxiner (sekretorisk diarré)

• Cytotoxiner (inflammatorisk kolit)

• Endotoxiner (inflammatoriskt tillstånd, diarré och feber)

Exotoxiner

Endotoxiner

Endotoxiner utgörs av LipoPolySaccharid, LPS, som finns i gram-negativa bakteriers cellvägg LPS står för antigenvariationen, O-grupp hos E. coli, Salmonella spp, t.ex. Kraftig aktivering av immunsvar med feber och allmänsymtom

Patientfall

Tidigare frisk man söker på infektionsmottagningen p.g.a.

feber och sjukdomskänsla sedan ca tre dagar tillbaka.

Han är född utomlands, men har bott i Sverige många år, och

har nu varit på en resa till Indien, men kom hem för ungefär 2

veckor sedan.

Han har rest rund huvudsakligen

på landsbygden i Indien och

Nepal, ätit den lokala maten

Vid undersökning har han feber, 40ᵒ C , blodtryck 110/70, puls 70.

Diffusa symtom utöver den höga febern , och på bröst och mage ses runda, 3-4 mm stora blekröda utslag.

Vår patient läggs in på avdelningen och man tar en blododling på misstanke om sepsis, samt virusserologi med viss oro för mässling

Blododling visar växt av gramnegativa stavar som typas till

Salmonella typhi

Patientfall forts

S. typhi – tyfoid feber

• Huvudsakligen vattenburen, men kan spridas från person till person

• Människan är främsta reservoaren

• Inkubationstid: 10 – 15 dagar

• Sepsis med eller utan tarmsymtom.

Relativ bradykardi samt hudutslag (roseoler) tillhör sjukdomsbilden, men kan ge influensaliknande symtom, ffa hos barn

• Invaderar tarmslemhinnan och

vidare in i blodet

• Vi kapselantigen specifikt för S. typhi och S. paratyphi C

• Endotoxin (LPS) ger feber och

övriga allmänsymtom

• Kroniskt bärarskap förekommer (ca 3%)

S. Typhi forts.

SALMONELLA

• Gramnegativ rörlig stav som

finns i >2500 serotyper

• O-antigen och H-antigen

• Tyfoidfeber S. typhi <25 fall/år

S. paratyphi 25-75 fall/år

• Salmonella- S. typhimurium 3 000 fall/år

enterit S. enteritidis

XLD (Xylose-Lysin-Deoxycholat-Agar Med positiv H2S-reaktion

Rappaport-buljong för anrikning av salmonella

Diagnostik sker genom odling (E-swab, pinnprov eller faeces) men PCR införs på flera lab

Salmonella forts

Shigella

• S. dysenteriae, S. flexneri, S.boydii och S.sonnei

• Infektionsdos: Mycket låg, 10-100

bakterier

• Blodig diarré och buksmärtor

• Behandling: Antibiotikabehandlas

alltid, mycket p.g.a. smittsamheten

• Diagnostik av Shigella sker genom odling

• Agglutination till Serogrupp A-D

• Maldi-TOF skiljer inte mellan E. coli och Shigella

• Biokemiska tester krävs än så länge för att skilja Shigella från Enteroinvasiv E.coli (EIEC)

• Svår att hitta med odling, PCR höjer (sannolikt)

känsligheten

Shigella

Campylobacter

• C. jejuni står för >90% av

fallen, C. coli och (mkt sällan)

C. lari står för resterande del

• Verkningsmekanismen dåligt känd,

men värdfaktorer troligen av stor vikt

• Buksmärta och blodig diarré

• Diagnostik sker genom framodling av bakterier med mikroskopi samt oxidas. MALDI-tof kan användas för att skilja mellan C. coli och C. jejuni

EHEC

• Verotoxin / Shiga-toxin VT1 och VT2

• Klinik: varierar från asymptomatisk eller mild diarré blodig diarré med buksmärtor

• HUS – Hemolytiskt Uremiskt Syndrom

komplikation som drabbar blod, njurar och CNS.

Ff.a barn < 10 år

totalt 5 % av EHEC-fallen

barn 5-10% dödlighet

ETEC - turistdiarré

• Enterotoxinbildande E.coli • Symtomen varierar från lindrig diarré till våldsam kolera-liknande sjukdom

• Kan bilda ett och/eller två enterotoxiner, St och Lt

• PCR-diagnostik genom påvisning av en eller båda toxingenerna

Yersinia enterocolitica och pseudotuberculosis

• Symtom kan vara diarré och buk-

smärtor s.k. falsk appendicit för

Y. enterocolitica

• Y. pseudotuberculosis ger

enterit och svullna lymfkörtlar

i mesenteriet

• Ovanligt fynd, ca 10/år i Göteborg

Gastro-PCR

• Fördelar

• Högre känslighet

• Snabba negativa svar

• Detekterar även EHEC och

ETEC

• Nackdelar

• Begränsat till ”förutbestämda” fynd

• Högre känsliget

• Död eller levande bakterie?

• Skiljer inte mellan Shigella och EIEC

Varför viktigt med snabba svar? Man antibiotikabehandlar ju ändå inte.

• Patienter i slutenvård

- egen toalett

- enkelrum

- Inga undersökningar utanför avdelningen

- Vård på Infektionsklinik (Vårdhygiens rekommendation i

Göteborg)

Vart ska man börja?

• Vad vill jag detektera?

• Vad vill jag INTE detektera?

• Finns det något publicerat som jag kan använda? • Primer och probe sekvenser

• Gener som är korrelerade med sjukdom

• Dubbelkolla alltid publicerade sekvenser!

Isolering av DNA från faeces

• Isolering från vätska

• Faeces innehåller inhibitoriska ämnen

• Hur fungerar bakterierna ihop?

• Trial and error

• Isolering av både DNA och RNA?

• Hur många bakterier vill jag ska ingå?

Översikt av metoden

Prov

Anrikning Salmonella?

Spara i -80°C

Isolering DNA/RNA Real-tids PCR

Odling av positiva prover för typning och resistens- bestämning

besvaras direkt

Vad behöver vi ta reda på?

• Hur bra fungerar PCR i förhållande till odling?

• Behöver vi anrika Salmonella?

• Vad är bästa lösningen rent praktiskt för att systemet ska fungera?

• Hur anmäler vi PCR-fynd där det inte gått att typa bakterien?

• Hur gör vi med uppföljning för personer i riskyrken och

förskolebarn?