Infecția cu Escherichia coli – simptome, diagnostic și management

Escherichia coli este un bacil Gram-negativ, implicat în etiologia mai multor boli diareice, cum ar fi diareea călătorului și forma mult mai severă, dizenteria. Bacteria este cel mai frecvent și obișnuit agent patogen care poate duce la cistită necomplicată și alte boli extraintestinale, cum ar fi pneumonia, bacteriemia, peritonita bacteriană spontană. Chiar dacă este parte integrantă a florei intestinale normale, se consideră a fi un agent bacterian oportunist, care în anumite tipuri de condiții (stare imunodepresivă, stres prelungit) poate provoca boli intra- și extraintestinale. Escherichia coli se poate sustrage apărării imunitare și poate dezvolta rezistență la antibiotice.

Cauze ale infecției cu Escherichia coli

Bacteria face parte din flora intestinală comensală. Totuși, în cazurile în care se găsește în afara tractului gastrointestinal, prezintă potențial infecțios major. De cele mai multe ori, Escherichia coli provoacă infecții ale tractului urinar, pneumonie și peritonită bacteriană spontană. E. coli este o cauză majoră a infecțiilor nosocomiale (intraspitalicești), ca urmare a faptului că frecvent se găsește pe podelele spitalelor și unităților de îngrijire pe termen lung. De asemenea, deseori se asociază infecțiilor urinare cauzate de purtarea cateterului și pneumonia asociată ventilației mecanice asistate (VAP). Escherichia coli se poate găsi și în sol, apă, pe fructe și legume.

În organismul uman, tulpinile patogene provoacă boli intestinale atunci când sunt ingerate, cum ar fi în cazul cărnii insuficient preparate termic, a consumului de fructe și legume contaminate. Deși acestea se spală, încă există posibilitatea ca bacteria să producă boli, întrucât este necesar un număr relativ mici de microorganisme bacteriene pentru a se manifesta potențialul infecțios. Drept urmare, consumul de alimente insuficient preparate termic, de fructe și legume proaspete, consumul de apă din surse nepotabile, precum și necesitatea spitalizării, reprezintă principalele cauze ale infecției cu tulpini patogene de Escherichia coli, care provoacă boli intestinale.

Infecția cu Escherichia coli – simptome și manifestări asociate

Infecția cu Escherichia coli are drept rezultat boli intestinale, dar și infecții extraintestinale. De menționat este faptul că boala intestinală asociată infecției este cauzată de unul dintre cele cinci subtipuri patogene ale bacteriei, identificate după antigenele lor O și H:

• Antigenul O: este determinat de repetarea specifică a unui lanț polizaharidic prezent la nivel de membrană exterioară lipopolizaharidică (LPS);
• Antigenul H: este determinat de prezența flagelului caracteristic.

Cele cinci subtipuri de Escherichia coli, identificate în patologia intestinală, sunt următoarele:

• Escherichia coli enterotoxigenă (ETEC): provoacă diareea apoasă, și se găsește frecvent în alimentele și apa procurate din zone cu igienizare deficitară, fiind implicată așa-zisă diaree a călătorului, contribuie semnificativ la deshidratarea secundară bolii diareice în cazul nou-născuților;
• Escherichia coli enterohemoragică (EHEC, cunoscută drept coli producătoare de toxină Shiga, STEC): produce toxina Shiga, responsabilă pentru focare semnificative de diaree, și este contractată după ingerarea de produse contaminate (spanac, varză, salată verde, fructe), carne de vită insuficient preparată termic, produse lactate crude. EHEC se găsește mai ales în carnea de vită, care poate fi contaminată în timpul procesării. Legumele sunt contaminate în urma fertilizării culturilor cu gunoi de grajd care conține bacteria și scurgerile de apă din aceste culturi pot contamina, ulterior, sistemele de apă potabilă;
• Escherichia coli enteroinvazivă (EIEC): boala diareică este mai puțin frecventă, ca urmare a faptului că este necesar un inocul mare pentru manifestarea potențialului patogen, agentul fiind contractat prin ingerarea cărnii insuficient preparate termic, a legumelor contaminate.
• Escherichia coli enteropatogenă (EPEC): primul patotip bacterian identificat drept agentul cauzator al diareei apoase, în principal la sugari și copiii mici, de multe ori duce la apariția de focare sporadice și epidermice Boala diareică este contractată prin ingestie, dar se poate răspândi și de la persoană la persoană;
• Escherichia coli enteroagregativă (EAEC): implicată în diareea apoasă acută și cronice, de asemenea observându-se o implicare tot mai accentuată în diareea călătorului.

Bolile extraintestinale cauzate de infecția cu Escherichia coli rezultă în mod obișnuit ca urmare a translocării bacteriilor intestinale în alte părți ale corpului, din răspândirea intraspitalicească a bacteriei. Este principala bacterie Gram-negativă care provoacă boli extraintestinale la om:

• infecții ale tractului urinar;
• infecții abdominale (peritonită) și pelvine;
• pneumonie;
• bacteriemie;
• meningită.

Infecțiile cu EHEC sunt frecvente la toate grupele de vârstă, însă sindromul hemolitic uremic, rezultat din infecția cu acest subtip, este mai frecvent la copiii sub 5 ani și adulții cu vârsta mai mare de 60 de ani. O problemă majoră la infecția cu acest subtip este faptul că, pentru a apărea patologia, este nevoie de ingerarea unui inocul infecțios deosebit de redus (doar 102 UFC-uri, adică unități formatoare de colonii), ceea ce facilitează transmiterea agentului bacterian: mediu infectat → organism sănătos, organism infectat → organism sănătos. Conform OMS, în fiecare an, la nivel mondial, au loc aproximativ 3 milioane de noi infecții cu acest subtip patogen.

Protocol de diagnostic al infecției cu Escherichia coli

De cele mai multe ori, diagnosticul implică evaluare de laborator, care deseori nu este necesar la pacientul cu boală diareică, deoarece este adesea autolimitată. Totuși, diagnosticul susține și poate ghida tratamentul la cei cu forme mai severe, care sugerează o boală sistemică. Deoarece există mai multe subtipuri, Escherichia coli se identifică pe medii de cultură selective. În mod clasic, se cultivă pe mediu MacConkey Agar, care conține lactoză. Escherichia coli produce și indol pe mediul de cultură, ca urmare a metabolismului, motiv pentru care creșterea bacteriană pe mediu MacConkey Agar, cu producție de indol, certifică infecția cu Escherichia coli.

Totuși, o altă problemă o ridică identificarea specifică a subtilului de Escherichia coli. În sine, fiecare subtip bacterian prezintă anumite caracteristici, chiar și de cultură. EHEC, de exemplu, poate fermenta și sorbitolul. Pentru a distinge EHEC de alte tulpini bacteriene, izolatele se vor însămânța pe medii de cultură care conțin sorbitol. În cele din urmă, pe măsură ce testele bazate pe PCR devin mai disponibile, tulpinile sunt diagnosticate pe baza caracteristicilor moleculare. Toate persoanele care se prezintă cu diaree dobândită ca urmare a călătoriei în alte țări, trebuie testate pentru eventuala infecție cu: Escherichia coli, Salmonella, Shigella și Campylobacter.

Managementul și tratamentul infecției cu Escherichia coli

Tratamentul infecției cu Escherichia coli, dacă este necesar, se individualizează specific, având în vedere tulpina patogenă implicată. Înainte de toate, tratamentul începe cu managementul cât mai eficient al simptomelor, cu rehidratare și antidiareice în cazul bolii ușoare. Alte alternative:

Pentru diareea apoasă cauzată de Escherichia coli

• Rehidratare (fluide orale sau rehidratare intravenoasă);
• Agenți antimotilitate (salicilat de bismut, loperamidă);
• Antibiotice (fluorochinolone pentru adulți și azitromicină pentru copii).

Pentru diaree sângeroasă cauzată de Escherichia coli

• Rehidratare (fluide orale sau fluide intravenoase);
• Agenți antimotilitate nu sunt recomandați persoanelor cu dizenterie, deoarece ar putea să prelungească boala;
• Antibioticele nu se recomandă persoanelor la care există suspiciunea infecției cu tulpinile EHEC, în rest se recomandă fluorochinolone (adulți) și azitromicină (copii).

Pentru infecția cu Escherichia coli enterohemoragică (EHEC/STEC)

• Copiii cu vârsta mai mică de 12 ani ar trebui internați (spitalizarea reduce riscul ca infecția să fie răspândită în comunitate și permite terapia eficientă și monitorizarea atentă);
• Rehidratare cu fluide izotonice;
• Se evită medicamentele antiinflamatoare care pot face ca funcția renală să fie deficitară;
• Persoanele cu sindrom hemolitic uremic indus de infecția cu coli enterohemoragică tind să dezvolte frecvent anemie hemolitică și trombocitopenie, necesitând astfel transfuzii.

Pentru bolile extraintestinale cauzate de Escherichia coli

• Terapie antibacteriană pe bază de antibiotice, după rezultatele antibiogramei care certifică modelele de sensibilitate și rezistență la antibiotice.

Referințe bibliografice:

1. Ameer MA, Wasey A, Salen P. Escherichia coli (e Coli 0157 H7) [Updated 2023 Aug 8]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2024 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK507845/
2. Mueller M, Tainter CR. Escherichia coli Infection. [Updated 2023 Jul 13]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2024 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK564298/
3. FAQ: E. Coli: Good, Bad, & Deadly: “What is true for E. coli is true for the elephant”. Washington (DC): American Society for Microbiology; 2011. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK562895/ doi: 10.1128/AAMCol.1-2011
4. https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/escherichia-coli
5. https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/escherichia-coli