华山大众传染病学50讲-第二十五讲
“追寻生命本质,探索前进之路”,欢迎来到“华山大众传染病学50讲”,让我们每周学习一个传染病案例,通过一年的时间轻松掌握常见的传染病知识。
暑期是肠道传染病的高发季节,每年6月起,全国各地医院的肠道门诊又开始24小时无休运转了。然而,有不少人认为在我国的很多地区肠道传染病现在已经很少见了,为什么还要花费大量的人力和物力来开始肠道门诊呢?让我们从一个案例开始看起。
2000年1月 美国西海岸3州
在加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州,发生了多起血性腹泻的暴发案例,至少有30个培养确认的病例,流行病学调查发现暴发与全国销售的五层墨西哥蘸酱有关。症状集中发生于2000年1月10日至23日。所涉及的产品由SeñorFelix Mexican Foods (Baldwin Park,California)制造。蘸酱由豆类,莎莎酱,鳄梨酱,纳乔奶酪和酸奶油组成。在没有添加食品防腐剂的情况下进行制备。
感染者共同的临床特征包括腹部绞痛,发烧和血性腹泻。症状通常发生在上述食品暴露后的1至3天。
取自感染者的样本在选择性和差异培养基上培养。进一步的试验表明病原体是革兰阴性的非运动杆菌。粪便样本镜检发现大量的红细胞和白细胞。
光镜下粪便样本
MacConkey琼脂上生长的病原体
让我们一起来思考以下问题
根据实验室结果,诊断疾病并描述病原体。
鉴于这种病原体,预计是否会有血性腹泻的二次暴发的可能?
描述这种病原体通常如何传播。
你将如何阻止这次暴发并防止此类疫情再次暴发?
调查发现,多起暴发均是由志贺菌引起的细菌性痢疾暴发,让我们一起来了解一下感染性腹泻的常见病因——细菌性痢疾。
志贺菌是一种什么样的细菌
这种细菌以它的发现者、日本科学家志贺洁(Kiyoshi Shiga)的名字命名
志贺菌是不动的兼性厌氧革兰阴性杆菌,是肠杆菌科、志贺菌属的成员。有4个志贺菌种:痢疾志贺菌(A血清群)、福氏志贺菌(B血清群)、鲍氏志贺菌(Shigella boydii)(C血清群)和宋内志贺菌(D血清群)。
A、B和C群不能通过生化方法来区分,宋内志贺菌可通过鸟氨酸脱羧酶的表达与其他血清群相鉴别。因此CDC分类系统(1989)将生化性状相近的A、B、C群归为一群,统称为A、B、C血清群,将鸟氨酸脱羧酶和β-半乳糖苷酶均阳性的宋内志贺菌单列出来。
志贺菌分离培养有何生化学特性
志贺菌生物化学反应分解葡萄糖,产酸不产气。除宋内志贺菌个别菌株迟缓发酵乳糖(一般需3-4d)外,均不分解乳糖。故在SS等选择鉴别培养基上,呈无色半透明菌落。在克氏双糖管中,斜面不发酵,底层产酸不产气,硫化氢阴性,动力阴性,可与沙门菌、大肠埃希菌等区别。
与沙门菌不同,志贺菌不产硫化氢
四种血清型的致病有什么差异
本病的严重程度不一,取决于感染的志贺菌血清群。宋内志贺菌(Shigella sonnei)常引起轻微疾病,患者可能仅有水样泻,而痢疾志贺菌(Shigella dysenteriae)1或福氏志贺菌(Shigella flexneri)则常会导致痢疾症状(血性腹泻)。
1型痢疾志贺菌(SD1)有何与众不同之处
志贺菌菌株会产生3种不同的肠毒素:毒力质粒编码的ShET2(所有4种志贺菌种均可产生)、染色体编码的ShET1(由福氏志贺菌2a产生)和志贺毒素(Shiga toxin, Stx;由痢疾志贺菌1产生)。
1型痢疾志贺菌(Shigella dysenteriae)可产生志贺毒素,该毒素的结构与肠出血型大肠埃希菌(enterohemorrhagic Escherichia coli, EHEC)产生的一种志贺毒素相同,可导致溶血尿毒综合征(hemolytic uremic syndrome, HUS)。但是与EHEC相关HUS不同的是,研究者们并未发现抗生素治疗痢疾志贺菌感染会增加HUS的发病率,因此,在决定是否对痢疾志贺菌感染患者开始抗生素治疗时,不应考虑诱发HUS的风险。
四种菌种的流行又有何不同
在美国,大多数志贺菌病病例由宋内志贺菌(Shigella sonnei)引起(>75%),其次是福氏志贺菌(Shigella flexneri)。在20世纪初,欧洲和美国最常见的分离株是痢疾志贺菌(Shigella dysenteriae1,志贺杆菌),但现在该菌罕见。
在许多资源有限的国家,福氏志贺菌是主要菌种,其次是宋内志贺菌。然而,在越南,宋内志贺菌已成为最常见的分离株,这使得宋内志贺菌有可能将成为部分或整个东南亚的主要菌种。
我国同样以福氏和宋内志贺菌引起的菌痢最为常见。
志贺菌的危害体现在哪里
在世界范围内,尤其在发展中国家,志贺菌(Shigella)是引起细菌性腹泻的一个常见原因。志贺菌比其他细菌更不易受到酸的影响,所以它可通过胃而依然存活;因此,少至10-100个细菌即可致病。摄入的细菌可进入小肠并在小肠繁殖,随后,大量细菌到达结肠并入侵结肠细胞。鉴于志贺菌的感染剂量相对较低,它既可直接人传人,也可通过被污染的食物和水而传播。人类是志贺菌的唯一天然宿主。
为什么说细菌性痢疾的全球健康的重要威胁
由志贺菌引起的细菌性痢疾是导致并发症和死亡的主要原因;全世界每年会出现1.65亿病例,相关死亡100万例。志贺菌可直接人传人或通过受污染的食物和水传播。因为无需中间细菌繁殖即可达到较低的感染剂量,所以可通过被污染的手指而直接传播。
不同地区该病的传播途径有什么不同
在发达国家,大部分病例是由有症状的感染者通过粪口途径传播的。在发展中国家,粪口传播以及公共食物和水源被污染都是重要的传播机制。
志贺菌是怎么引起血性腹泻的
志贺菌感染的发病机制涉及细菌侵袭结肠黏膜细胞和诱导强烈的炎症反应,从而导致上皮细胞和免疫细胞死亡,并形成结肠黏膜溃疡和脓肿。志贺菌诱导的巨胞饮的发生方式是:宿主细胞骨架广泛重排导致宿主细胞膜大幅扩展,由此细菌被吞入。此后,细菌可在宿主细胞间扩散而不会与肠腔内容物有接触。
宿主细胞骨架广泛重排导致宿主细胞膜大幅扩展,由此细菌被吞入
除了血性腹泻,志贺菌还会引起哪些症状
志贺菌感染是一种结肠感染,特别是结肠的直肠乙状结肠段。志贺菌胃肠炎患者的典型表现为高热、腹部绞痛,以及血性、黏液性腹泻。本病通常以全身症状起病,如发热、厌食和不适。最初为水样泻,但随后可能转为血性和黏液性腹泻。里急后重是一个常见主诉。
里急后重是什么样的一种体验
里急后重(tenesmus)表现为下腹部不适,很想解大便,然而又无法一泄为快。“里急”即形容大便在腹内急迫,窘迫急痛,欲解下为爽;“后重”形容大便至肛门,有重滞欲下不下之感;肛门、直肠及髓尾部坠胀,总有“排便不尽感”。大便次数一般为每日8-10次,但也可能会增至每日100次。
细菌性痢疾的并发症有哪些
细菌性痢疾的并发症发生率并不高,但有些会很严重,甚至威胁生命。志贺菌感染的肠道并发症包括直肠炎、直肠脱垂、中毒性巨结肠、肠梗阻和结肠穿孔。志贺菌感染的全身并发症包括菌血症、代谢紊乱(低血容量、低钠血症和蛋白丢失性肠病)、类白血病反应、神经系统疾病(癫痫发作和脑病)、反应性关节炎以及痢疾志贺菌1所致溶血-尿毒综合征(HUS)。
志贺菌感染后可以诱发反应性关节炎
什么时候需要怀疑细菌性痢疾
如果患者出现频繁少量血样便、腹部绞痛和里急后重的情况(尤其是还伴有发热),则应怀疑志贺菌感染。大多数患者明显没有恶心和呕吐。粪便的直接显微镜检查显示有白细胞和红细胞,符合志贺菌感染的诊断;若存在这些表现,则在微生物学检查结果出来前就应怀疑志贺菌感染。
还有哪些病原体感染也会有类似症状
可以引起类似症状和体征群的病原体还包括沙门菌(Salmonella)、弯曲杆菌(Campylobacter)、耶尔森菌(Yersinia)、肠侵袭型大肠埃希菌或艰难梭菌感染,或者是非感染性炎症性肠病。
特殊的筛选培养基可在一块平板上鉴定不同肠杆菌科的细菌属
如何确定患者感染的就是志贺菌
大便培养是诊断志贺菌感染的首选方法,因为它可为后续药敏试验提供分离株。许多临床微生物实验室当前正在使用粪便自动PCR诊断技术。这些系统通常能够在几小时内从均质粪便样本中识别出多种肠道细菌病原体的任何一种。
分子检测的局限性体现在哪里
无法评估识别出的病原体的药物敏感性。若在粪便的分子检测中识别出志贺菌,则还应将样本送去培养并进行药敏试验。
对培养到的志贺菌必须进行药敏试验吗?
由于志贺菌的耐药率升高,所以药敏试验对志贺菌感染尤为重要。对所有志贺菌分离株进行药敏试验不但可以指导抗生素选择,还能为恰当的公共卫生措施提供信息。
志贺菌的耐药性主要是针对那些药
志贺菌日益增加的抗生素耐药性是志贺菌属胃肠炎治疗的主要困难。抗生素耐药性的高发地区最初在亚洲、非洲和南美洲;现在,耐药已迅速扩散至资源丰富的国家。在亚洲和非洲,65%-85%的分离株对萘啶酸(一种喹诺酮类药物)和复方磺胺甲噁唑(TMP-SMX)耐药,20%-30%的分离株对氟喹诺酮类耐药。在亚洲和法国,志贺菌对头孢曲松和阿奇霉素的耐药水平也逐渐升高。
志贺菌感染都需要抗感染治疗吗
志贺菌属感染通常呈自限性;在不治疗的情况下,该感染所致腹泻的平均持续时间为7日。对于已证实为有症状的志贺菌属感染的成人患者,建议予以抗生素治疗。
是否需要经验性抗生素治疗
在等待培养结果时,若存在腹泻性疾病,是否开始经验性抗生素治疗取决于疾病严重程度,以及是否存在易发严重感染的宿主因素。
抗感染治疗可以获得哪些益处
研究已证实,抗生素治疗可使发热和腹泻的持续时间减少约2日。予以抗生素治疗可缩短细菌排出的时间,故预期能降低人与人之间传播的风险。
哪些人不需要抗生素治疗
对于未经治疗(如等待药敏试验结果期间)而症状消失的患者,一般不需要抗生素治疗,除非存在公共卫生问题,如患者为食品处理人员。
如何选择抗生素
如有可能,应根据抗生素药敏试验结果来选择药物。可选择的药物通常包括氟喹诺酮类、阿奇霉素和第三代头孢菌素(头孢克肟或头孢曲松)。若证实分离株对复方磺胺甲噁唑(TMP-SMX)和氨苄西林敏感,也可使用这些药物。
没有药敏结果,又如何选择抗生素
如果需要在得到抗生素药敏试验结果前开始治疗或无法进行药敏试验,则应根据患者的人口统计学资料和当地的耐药性流行情况评估耐药风险,从而在这些药物中做出选择。对于有多药耐药感染危险因素的患者,例如在亚洲或非洲感染的患者、HIV感染者,以及男男性行为者(MSM),建议应用第三代头孢菌素。
如何随访细菌性痢疾患者
如果应用志贺菌属分离株敏感的抗生素给予治疗,预计病情会在1-2日内得到改善,如排便频率减少、便中带血减轻、发热减轻和食欲改善。对于接受抗生素治疗的患者,应在这个时间段后尽快评估症状是否改善。
对于接受抗生素经验性治疗的患者,如果在抗生素治疗3日后症状仍持续或加重,则应进行粪便培养和药敏试验,以评估是否发生了微生物学失败和耐药。应根据这些药敏试验的结果来调整抗生素方案。
按照药敏结果给药,为何患者症状不改善
有时候,患者接受了体外药敏试验证实分离株敏感的抗生素治疗后,症状仍持续存在;在这种不常见的情况下,应考虑造成症状的其他可能原因(如炎症性肠病),并且换为其他抗生素是合理的做法。
除了抗感染,还有哪些推荐或不推荐的措施
因为对于任何一种腹泻来讲,通过补液来补偿胃肠道液体丢失都很重要,因此推荐口服补液。因为有些药物可能会延长发热、腹泻和细菌排出的持续时间,因此应避免使用肠道抗动力药物,如镇痛剂、地芬诺酯或洛哌丁胺等。
对于细菌性痢疾患者应该给于哪些指导
防止感染传播的控制措施是志贺菌属感染处理的重要组成部分,对于所有证实为志贺菌属感染的腹泻性疾病患者,均应指导其采取相应措施,以防止将感染传播给他人。
若未开具抗生素,则应建议患者勤洗手(用肥皂和水洗手,每次至少20秒);避免性行为直至腹泻消退2周,并且在接下来的数周中采取安全的性行为;避免使用公共游泳设施;避免为他人制备食物。因为患者在无症状的情况下仍可能排菌,所以这些预防措施应在腹泻症状改善后持续数周。
若开具了抗生素,也应建议患者在48小时内注意上述事项,此后粪便培养结果通常转阴。
哪些卫生措施可以预防志贺菌感染
卫生措施包括勤用肥皂和水洗手,特别是如厕后或为儿童更换尿布后。鉴于MSM中可发生志贺菌感染的暴发,此人群应尤其注意:如果其自身或其伴侣有腹泻,或正在腹泻恢复期,应避免发生性行为;在发生性行为前后应清洗手、生殖器和肛门。在儿童保育中心,制备食物和换尿布的工作人员不应相同。
志贺菌有没有可用的疫苗
目前尚无针对志贺菌属的有效疫苗;可能的疫苗还处于临床试验阶段。研究表面若在人为感染志贺菌(口服致病的志贺菌)前给予利福昔明,可有效预防感染。
下面总结一下,本案例提示即使在卫生条件良好、供水和污水处理基础设施完善的地区,肠道感染仍然是造成疾病和死亡的主要原因。胃肠道疾病可以通过各种介质(食物、饮用水和受污染的娱乐水域)传播给大量人群。预防未来疫情的解决方案需要谨慎和完全地遵守防止微生物生长或污染的公认做法。
当自然灾害或战争破坏污水和水处理设施或将人口转移到原始地区时,胃肠道疾病发病率会明显上升,并可能迅速蔓延,造成人群死亡。这时,需要国家乃至国际层面作出协调努力,迅速进行干预,以避免重大生命损失。
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下一期我们将介绍另一种危害人类的腹泻传染病:霍乱。
编写 王新宇
编辑 王新宇
校对 王新宇
图片来自网络
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