Кишечные лямблии (Giardia duodenalis, Giardia intestinalis) — убиквитарные мелкие кишечные паразиты из рода простейших, обитающие у человека и других млекопитающих. Это наиболее часто встречающаяся в США и во всем мире паразитарная инфекция ЖКТ, которая вызывает вспышки диареи и спорадического эндемичного заболевания.
а) Этиология. Возбудитель, кишечная лямблия (Giardia intestinalis, Giardia duodenalis), имеет простой жизненный цикл. Трофозоиты длиной 9-21 мкм, шириной 5-15 мкм и толщиной 2-4 мкм (см. рис. 1) обитают в тонкой кишке и обусловливают проявление заболевания.
Рисунок 1. Giardia lamblia. С помощью сканирующей электронной микроскопии видны некоторые детали внешней ультраструктуры жгутикового паразита из рода простейших G. lamblia
Трофозоит имеет четыре жгутика, два ядра и вентральную дискообразную присоску, благодаря которой он может прикрепляться к эпителиальным клеткам кишечника. Дорсальная поверхность симметрична и имеет грушевидную форму с двумя очень характерными ядрами, которые лучше всего видны при окрашивании. В нижнем отделе тонкой кишки трофозоит развивается в цисту, устойчивую к условиям окружающей среды. Обнаружение растворимых белков стенки цисты в кале лежит в основе многих анализов кала на АГн.
Выделяемые цисты уже зрелые и контагиозные. Они имеют овальную форму — 8-12 мкм в длину и 7-10 мкм в ширину (см. рис. 2). После проглатывания, контакта с кислотой и протеазами в желудке и тонкой кишке из каждой цисты высвобождаются два трофозоита, которые быстро делятся снова. В условиях in vitro в самых быстрорастущих изолятах трофозоиты удваивались в численности каждые 6 ч.
Рисунок 2. Окрашенные железным гематоксилином цисты Giardia lamblia в стуле
Человека и животных инфицируют ряд морфологически идентичных, но генетически различных лямблий, которые в настоящее время делятся на восемь сообществ. Люди, а также некоторые животные, как правило, инфицируются сообществом А или В. Эти два сообщества генетически и биологически различны и, похоже, являются двумя отдельными видами.
Лямблии хорошо адаптируются к паразитическому существованию. Они снабжены двумя функционирующими ядрами и лишены митохондрий и пероксисом. Их метаболизм упрощен, и получение питательных веществ — пуринов, пиримидинов, цистеина и ХС — зависит от хозяина. Изолят WB, сообщество А, обладает компактным геномом (11,7 мегабаз) с необычно короткими промоторами. Жесткий цитоскелет состоит из уникальных структурных групп белков и углеводов.
Лямблии — единственные паразиты, обитающие в кишечнике, которые подвержены геномной изменчивости. Одномоментно на поверхности трофозоита экспрессируется только один белок из семейства, в которое входят ~250 вариант-специфичных белков (ВСБ). У человека и животных, зараженных лямблиями, происходит иммунная и биологическая селекция трофозоитов, экспрессирующих ВСБ.
Экспрессированнные ВСБ должны быть совместимы с кишечной средой и, скорее всего, не распознаются иммунной системой хозяина, так как АТл к ВСБ обладают ингибирующими или цитотоксичными свойствами. При транскрипции ВСБ все, кроме одного транскрипта, уничтожаются механизмом РНК-интерференции, в результате чего происходит экспрессия только одного поверхностного ВСБ. Как именно происходят селекция и включение белка, неизвестно.
б) Эпидемиология. Лямблиоз относится к самым распространенным паразитарным заболеваниям человека. Это высококонтагиозная инфекция, при которой цисты часто выделяются в огромных количествах (≤107 цист/1 г фекалий), особенно у детей раннего возраста. Цисты могут сохранять жизнеспособность в холодной воде в течение нескольких месяцев, достаточно устойчивы к хлору, но не переносят воздействие десикантов и тепла по сравнению с относительно устойчивыми ооцистами криптоспоридий и яйцами гельминтов.
В экспериментальных условиях 10-100 цист в состоянии поддерживать инфекцию практически все время. Это означает, что проглатывание воды или пищи, содержащей небольшие концентрации контаминантов, может привести к инфекции. В США ежегодно регистрируются 20 000 случаев инфекции, однако вследствие недостатка информации фактическое число случаев инфекции может достигать 1 млн/год.
Больше всего инфекция распространена среди детей; инфицирование чаще происходит летом и осенью. Лямблии попадают в организм после проглатывания зараженной воды или пищи либо при непосредственном контакте человека с человеком. В последние десятилетия крупные вспышки в странах с высоким уровнем дохода, например в США, происходили после потребления зараженной питьевой воды, которая подается из естественных источников — водохранилищ, озер и горных рек.
Однако по мере усовершенствования систем очистки воды более частой причиной вспышек становится проглатывание воды в бассейнах или озерах. Пешие туристы, которые часто пьют необработанную воду из наземных водоемов, подвержены риску инфекции. В 2011 и 2012 гг. 1-2% случаев лямблиоза были связаны с идентифицированными вспышками. В США общая заболеваемость составляет 6:100 000 населения.
Несмотря на то что вспышки инфекции, вызванные зараженными продуктами или инфицированными работниками пищевых предприятий, подробно описаны, они реже документируются. Во всем мире передача от человека к человеку может быть наиболее частым путем инфицирования и представляет собой главный путь заражения детей в дошкольных учреждениях, где инфекция встречается часто. Распространение от человека к человеку происходит среди членов семей от инфицированных детей и в рамках сексуальных практик, которые приводят к фекально-оральному контакту.
В эндемичных регионах стран с низким уровнем дохода 100% детей к 2-3 г. оказываются зараженными; у многих из них инфекция носит персистирующий характер. Несмотря на возможность развития частичного иммунитета у взрослых, в прошлом контактировавших с инфекцией, в высокоэндемичных регионах инфекция у детей может развиваться повторно. Длительные поездки, особенно в Южную Азию, повышают риск заражения лямблиозом. Лямблиоз должен быть исключен у лиц с перемежающейся или стойкой диареей, вернувшихся из путешествия.
Понимание принципов формирования иммунитета у людей базируется в основном на животных моделях, которые не всегда применимы к инфекциям и заболеваниям у человека. Кроме того, некоторые результаты противоречат друг другу. В классических примерах экспериментальных инфекций у человека, которые описывались доктором Рендторфом и коллегами в 1950-х гг., самоизлечение наступало у 84% пациентов. В более поздних исследованиях по экспериментальному заражению людей, когда инфицирующий паразит был подробно описан и инокулят известен, повторное инфицирование тем же самым изо-лятом после лечения вызвало кратковременную бессимптомную инфекцию, что предполагает развитие частичного иммунитета.
Лица с гипогаммаглобулинемией более чувствительны к Giardia; заболевание у них протекает очень тяжело и трудно поддается лечению. Исследования на животных подтвердили ведущую роль кишечных АТл, особенно IgA, в защитном иммунитете и значительную роль Т-клеточного иммунитета и IL-17 в контроле инфекции G. lamblia.
Лямблиозные инфекции при большинстве других иммуносупрессивных заболеваний и у лиц с селективным дефицитом IgA протекают с теми же выраженностью и частотой. Даже если большая часть ВИЧ-положительных пациентов отвечает на стандартную терапию, у какой-то группы развивается рекуррентная или повторная инфекция, которая трудно поддается лечению.
в) Патофизиология. Инфекция, вызванная лямблиями, запускает целый комплекс взаимодействий между хозяином и паразитом. Два сообщества (А и В), инфицирующие человека, состоят из генетически различных изолятов, которые могут различаться инфицирующей способностью, АГн и вирулентностью. Изоляты сообщества В отличаются большей вариабельностью по сравнению с сообществом А. Кроме того, люди различаются по восприимчивости к инфекции и заболеванию, по реакции организма на патоген или его переносимости.
Различные клинические проявления объясняются патогенными механизмами, равно как и парадоксальной ситуацией, когда высокие уровни инфицирования и заболеваемости наблюдаются при вспышках лямблиоза, связанных с водой в регионах, где эта инфекция спорадична (например, в США), а также практически бессимптомным ее течением у детей в высокоэндемичных регионах с низким доходом. Кроме того, инфицирование лямблиями может привести к мальабсорбции, снижению МТ, мальнутриции в одних ситуациях и незначительному эффекту от параметров питания в других ситуациях.
Лямблия — организм, обитающий исключительно внутри просвета тонкой кишки, который прикрепляется к эпителию с помощью адгезивного или присасывающегося диска. Инвазия в эпителий не происходит или происходит очень редко. Число трофозоитов в кишечнике может быть настолько велико, что прикрепившиеся микроорганизмы покрывают всю поверхность эпителия. Это может нарушать эпителиальную щеточную кайму и усугублять дефицит дисахаридазы, который наблюдается у некоторых пациентов. Ряд исследований продемонстрировали дисфункцию прямого эпителиально-клеточного барьера у человека in vitro и in vivo.
Свидетельств продукции классического энтеротоксина нет, хотя есть вероятность, что секретируемые или поверхностные белки могут повреждать клетки или стимулировать иммунный ответ. Из всех пациентов с персистирующим лямблиозом только у 1/2 в биоптатах тонкой кишки были признаки воспаления, что подтверждает точку зрения, согласно которой хронический воспалительный ответ усугублял течение заболевания — во всяком случае в этой группе.
г) Клинические проявления. Клинические проявления, течение и длительность лямблиозной инфекции различны. Инфекция может саморазрешаться или персистировать, может быть симптоматической или бессимптомной. В целом пациенты не имеют выраженного морбидного статуса, как при бактериальных диареях. Острые проявления заболевания часто возникают у путешествующих и во время вспышек; характеризуются диареей, тошнотой, отсутствием аппетита, обезвоживанием, метеоризмом, отрыжкой, зловонным стулом, вздутием, коликами в животе и снижением МТ. Синдром мальабсорбции чаще встречается при хронической инфекции.
Повышенная температура тела (ТТ) и рвота наблюдаются редко. Кровь, слизь и полиморфноядерные клетки в кале, нехарактерные для инфекций тонкой кишки, должны предполагать альтернативный или дополнительный диагноз. Дегидратация, хотя и редко, может быть тяжелой и требовать госпитализации; в США лямблиоз не предполагает стационарное лечение. В случае преобладания тошноты и рвоты следует быть настороженным в отношении наличия другой патологии.
При экспериментальных инфекциях, в которых использовались инокуляты цист, последние появлялись в стуле на 6-15-й день (в среднем через 9 дней) после инокуляции. В более ранних экспериментальных инфекциях АГн Giardia обнаруживались за день до экскреции цист. При одной из хорошо задокументированных вспышек, вызванных заражением через пищу, у 74% лиц была выявлена манифестная форма заболевания при инкубационном периоде 2-19 дней, с пиком симптомов на 5-6-й день. Симптомы длились в среднем 18 дней.
Острые симптомы могут купироваться, периодически ухудшаться или улучшаться либо переходить в хроническую фазу, которая может быть длительной и продолжаться недели и даже месяцы. Длительные симптомы должны говорить о необходимости выявления паразита. Часто наблюдается дефицит лактозы, который может сохраняться на протяжении нескольких недель после лечения, и у бессимптомных пациентов требует ДД с рецидивом или реинфицированием. В крайних случаях синдром мальабсорбции и снижение МТ переходят в тяжелую форму и могут имитировать целиакию.
Типичный сценарий — это пациент с легким или умеренным недомоганием, который предъявляет жалобы на повышение частоты императивных позывов с жидким стулом и газами, спазмы в животе, снижение аппетита и снижение МТ. Могут быть периоды, когда его состояние улучшается только до рецидива, после чего оно значительно ухудшается. Через несколько дней или недель он обращается за МП. Как и в других случаях инфекционной диареи, симптомы могут продолжаться после успешного лечения. У некоторых пациентов может развиться СРК. В редких случаях лямблии обнаруживаются в дуоденальном содержимом у пациентов с холециститом и панкреатитом.
Внекишечные проявления и длительные последствия встречаются нечасто, однако у 1/3 пациентов с серией спорадических случаев были зарегистрированы такие явления, как сыпь, реактивный артрит, жалобы со стороны глаз и дефицит когнитивных функций.
В высокоэндемичных регионах эта инфекция к возрасту 2-3 г. присутствует у 100% лиц, а уровень распространенности остается высоким в течение всего детства, составляя обычно >20%. В этих условиях, несмотря на высокую распространенность и постоянное реинфицирование, лямблии являются не такой частой причиной острой диареи, как другие патогены — ротавирусы, энтеротоксигенные Escherichia coli, Shigella, Campylobacter и Cryptosporidium. Тем не менее лямблии приводят к длительной диарее (≥14 дней), а хроническая инфекция, по данным РКИ, вызывала отставание в росте. Стойкая диарея в результате инфицирования лямблиями является причиной пониженного питания.
И наоборот, у лиц, ранее неинфицированных лямблиями, развивается симптоматический лямблиоз при посещении или работе в эндемичных регионах. Некоторые исследования предполагают, что лямблиоз может защищать организм от других кишечных патогенов.
д) Диагностика. Диагностика лямблиоза основывается на определении цист, трофозоитов, специфичных для паразита АГн или специфичных ДНК в образцах кала. Поскольку объем выделяемых цист может колебаться или их концентрации могут быть низкими, однократная микроскопия пробы стула на яйца и паразитов имеет 50-80% чувствительности, поэтому могут понадобиться многократные исследования стула.
В большинстве лабораторий проводятся стандартные тесты на АГн в стуле; такие тесты намного чувствительнее по сравнению с микроскопией. Они позволяют выявить инфекцию в 80% случаев, в отличие от молекулярных тестов, но пока неясно, имеют ли отношение к лямблиям АГн отрицательные случаи. Методы молекулярного определения более эффективные, чем определение АГн в кале. Ни тесты на АГн, ни молекулярные тесты не требуют привлечения опытного микроскописта. Биопсия тонкой кишки или исследование ее содержимого на наличие трофозоитов раньше считалось «золотым стандартом» диагностики, однако сейчас к этим методам прибегают довольно редко, в основном с целью подтверждения диагноза.
При низкой интенсивности инфекции методы исследования могут давать ложноотрицательные результаты, что требует их повторного проведения.
Результаты других лабораторных исследований не являются специфичными. Число лейкоцитов и показатели печеночных проб обычно в норме. При тяжелой диарее и рвоте могут наблюдаться нарушения электролитного баланса. Лейкоциты, лактоферрин, кровь и слизь в стуле не обнаруживаются. Уровни Ig обычно в норме, но патологически низкие или равные нулю у пациентов с подозрением на гипогаммаглобулинемию.
е) Лечение. Подробно антипаразитарная терапия описана в отдельной статье на сайте - просим Вас пользоваться формой поиска по сайту выше. Тинидазол (Тиндамакс), одобренный FDA ЛП группы нитроимидазолов, аналогичный метронидазолу (Флагил) и албендазолу, представлял собой ЛП выбора; эффективны и другие нитроимидазолы (например, орнидазол и секнидазол), не одобренные в США. Тинидазол назначается в однократной дозе и по сравнению с метронидазолом имеет меньше побочных эффектов и обладает большей эффективностью. Доза для взрослых - 2 г внутрь однократно; для детей - 50 мг/кг внутрь однократно (максСД 2 г).
Метронидазол использовался для лечения лямблиоза десятки лет, но так и не получил разрешение FDA для этих показаний; он требует многократного приема по 250 мг внутрь 3 р/сут 5-7 дней для взрослых и 15 мг/кг в сутки внутрь, дробно, в трех дозах, 5-7 дней для детей. Прием метронидазола достаточно часто сопровождается побочными эффектами со стороны ЖКТ; во время лечения нельзя принимать алкоголь из-за вероятности эффекта, подобного приему дисульфирама.
Албендазол: 400 мг/сут внутрь 5 дней, в настоящее время не одобрен FDA для лечения лямблиоза; может быть приемлемой альтернативой метронидазола с меньшими побочными эффектами, однако опыт применения этого ЛП ограничен. Нитазоксанид обладает широким спектром действия против простейших, гельминтов и бактерий и одобрен FDA для лечения лямблиоза. Его назначают в дозе 100 мг внутрь Q12H 3 дня детям 12 мес - 3 лет, 200 мг внутрь Q12H 3 дня детям 4-11 лет и 500 мг внутрь Q12H 3 дня лицам >12 лет.
Поскольку он доступен и в виде жидкой суспензии, и в виде таблеток по 500 мг, его легче назначать детям младшего возраста. ЛП следует принимать во время еды. Большинство побочных эффектов - это симптомы со стороны ЖКТ и головная боль.
Паромомицин, невсасывающийся аминогликозид, использовался у беременных для предотвращения теоретически возможных побочных явлений нитроимидазола у плода, особенно в первом триместре беременности. Его назначают взрослым по 500 мг внутрь 3 р/сут 5-10 дней и детям -25-35 мг/кг в сутки внутрь, дробно, в трех дозах, 5-10 дней. Квинакрин и фуразолидон (утверждены FDA, но пока еще недоступны в продаже) также обладают активностью против лямблий, однако их следует держать в резерве для особых ситуаций.
Во время лечения, как правило, симптомы у пациента исчезают. О неэффективности лечения часто свидетельствует возврат симптоматики по прошествии нескольких дней или недель после прекращения терапии. Такое состояние требует либо повторного лечения другим классом ЛП, либо повышения дозировки ЛП, используемого ранее. Все чаще наблюдаются клинические случаи устойчивых к нитроимидазолу инфекций, особенно у туристов, возвращающихся из Южной Азии. Как правило, такие случаи реагируют на комбинированное лечение; наибольшую эффективность показали [Квинакрин + метронидазол], комбинация [метронидазол + албендазол] также была эффективной.
ж) Профилактика. Профилактика состоит в тщательном соблюдении правил личной гигиены, правильном использовании канализации, удалении или уничтожении цист в источниках водоснабжения и предупреждении загрязнения пищи и воды. Цисты относительно лабильны и чувствительны к высоким температурам и фильтрации в случае небольшого объема воды (следует использовать фильтр с диаметром пор 0,2-1 мкм). Предпочтительнее термическая обработка (кипячение), так как при этом обезвреживаются и другие патогены, содержащиеся в фекалиях.
Цисты не всегда чувствительны к хлорированию, так как концентрации хлора, температура воды, мутность и pH при обработке коммерческих источников водоснабжения находятся на субоптимальном уровне. Для уничтожения цист достаточно четырех капель 5,25% гипохлорита натрия на 1 л воды комнатной температуры. При низких температурах инактивация цист может произойти не полностью.
