Гиардиаз: симптомы, диагностика и иммунный ответ

Введение

Паразитарное заболевание, вызывающее диарею.

Признаки и симптомы

Симптомы варьируются от отсутствия до тяжелой диареи с плохим усвоением питательных веществ. Диарея реже встречается у людей из развивающихся стран. Наиболее распространенным и выраженным симптомом является хроническая диарея, которая может продолжаться неделями или месяцами при отсутствии лечения. Диарея часто бывает жирной, с неприятным запахом и склонностью к плаванию. Эта характерная диарея часто сопровождается рядом других симптомов, таких как вздутие живота, спазмы в животе, тошнота или рвота. Несмотря на прозвище "бобровая лихорадка", которое, хотя обычно временное, может стать постоянным.

Причина

Гиардиоз вызывается простейшей Giardia duodenalis.

Защита хозяина

Защита организма от Giardia включает в себя естественные барьеры, выработку оксида азота и активацию врожденного и адаптивного иммунитета.

Естественные барьеры

Природные барьеры защищают от проникновения паразита в организм хозяина. Эти барьеры включают в себя слои слизи, желчные соли, протеазы и липазы. Кроме того, перистальтика и обновление энтероцитов обеспечивают дополнительную защиту от паразитов.

Производство оксида азота

Окись азота не убивает паразита, но подавляет рост трофозоитов, а также процессы выхода из цисты и образования цист.

Лектинный путь комплемента

Лектинный путь комплемента активируется маннозосвязывающим лектином (MBL), который связывается с N-ацетилглюкозамином. N-ацетилглюкозамин является лигандом для MBL и содержится на поверхности Giardia.

Классический путь комплемента

Классический путь комплемента активируется антителами, специфичными к Giardia.

Антитела

Антитела подавляют размножение паразитов и также вызывают гибель паразитов посредством классического пути активации комплемента. Инфицирование Giardia обычно вызывает выраженный антительный ответ на паразита. Хотя IgG вырабатывается в значительных количествах, считается, что IgA играет более важную роль в контроле над паразитами. IgA является наиболее распространенным изотипом в кишечных выделениях, а также преобладающим изотипом в грудном молоке. Антитела в грудном молоке защищают детей от лямблиоза (пассивная иммунизация).

Т-клеток

Основным аспектом адаптивных иммунных ответов является Т-клеточный ответ. Giardia – внеклеточный патоген. Следовательно, CD4+ Т-хелперы в основном обеспечивают этот защитный эффект. Одной из ролей Т-хелперов является стимуляция выработки антител и переключение изотипов. Другие роли включают продукцию цитокинов (Il 4, IL 9) для привлечения других эффекторных клеток иммунного ответа.

Диагноз

По данным CDC, обнаружение антигенов на поверхности организмов в образцах стула является методом выбора для диагностики гиардиаза в настоящее время и обеспечивает более высокую чувствительность по сравнению с распространенными методами микроскопии. Трихромное окрашивание консервированного стула – еще один метод, используемый для выявления Giardia. Для диагностики может быть проведено микроскопическое исследование стула. Иммунологический ферментный иммуносорбентный анализ (ELISA) также может использоваться для диагностики. Хотя водородные дыхательные тесты указывают на снижение всасывания углеводов у бессимптомных инфицированных, эти тесты не являются диагностическими. Серологические тесты не помогают в диагностике. Кипячение воды, загрязненной Giardia, эффективно уничтожает инфекционные цисты. Можно использовать химические дезинфицирующие средства или фильтры. Дезинфицирующие средства на основе йода предпочтительнее хлорирования, поскольку последнее неэффективно для уничтожения цист. Несмотря на то, что связь между употреблением воды в дикой природе Северной Америки и гиардиазом подвергается сомнению, ряд исследований вызывают опасения. Большинство, если не все, вспышек гиардиаза в глуши, подтвержденных CDC, были связаны с водой. Данные эпиднадзора (за 2013 и 2014 годы) сообщают о шести вспышках (96 случаев) водного гиардиаза, произошедших в реках, ручьях или источниках, и менее 1% зарегистрированных случаев гиардиаза связано с вспышками. Передача от человека к человеку является основной причиной инфекций Giardia и обычно связана с плохой гигиеной и санитарией. Giardia часто обнаруживается на поверхности земли, в почве, в недостаточно термически обработанных продуктах питания и в воде, а также на руках, которые не были тщательно вымыты после контакта с зараженными фекалиями. Водный путь передачи связан с употреблением загрязненной воды. В США вспышки обычно происходят в небольших системах водоснабжения, использующих недостаточно очищенную поверхностную воду. Передача половым путем происходит через фекально-оральное заражение. Кроме того, смена подгузников и недостаточное мытье рук являются факторами риска передачи инфекции от инфицированных детей. Наконец, пищевые эпидемии гиардиаза возникают из-за загрязнения продуктов питания инфицированными работниками пищевой промышленности.

According to the CDC, detection of antigens on the surface of organisms in stool specimens is the current test of choice for diagnosis of giardiasis and provides increased sensitivity over more common microscopy techniques. A trichrome stain of preserved stool is another method used to detect Giardia. Microscopic examination of the stool can be performed for diagnosis. Immunologic enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) testing may be used for diagnosis. Although hydrogen breath tests indicate poorer rates of carbohydrate absorption in those asymptomatically infected, such tests are not diagnostic of infection. Serological tests are not helpful in diagnosis. Boiling water contaminated with Giardia effectively kills infectious cysts. Chemical disinfectants or filters may be used. Iodine based disinfectants are preferred over chlorination as the latter is ineffective at destroying cysts. Although the evidence linking the drinking of water in the North American wilderness and giardiasis has been questioned, a number of studies raise concern. Most if not all CDC verified backcountry giardiasis outbreaks have been attributed to water. Surveillance data (for 2013 and 2014) reports six outbreaks (96 cases) of waterborne giardiasis contracted from rivers, streams or springs and less than 1% of reported giardiasis cases are associated with outbreaks. Person to person transmission accounts for the majority of Giardia infections, and is usually associated with poor hygiene and sanitation. Giardia is often found on the surface of the ground, in the soil, in undercooked foods, and in water, and on hands that have not been properly cleaned after handling infected faeces. Water borne transmission is associated with the ingestion of contaminated water. In the U. S., outbreaks typically occur in small water systems using inadequately treated surface water. Venereal transmission happens through faecal oral contamination. Additionally, nappy/diaper changing and inadequate handwashing are risk factors for transmission from infected children. Lastly, food borne epidemics of Giardia have developed through the contamination of food by infected food handlers.

Вакцина

Вакцины для человека пока не существует, однако ведется разработка нескольких кандидатов в вакцины. Они направлены на рекомбинантные белки, ДНК-вакцины, вариантоспецифические поверхностные белки (VSP), белки клеточной стенки цист (CWP), гиадины и ферменты. Исследователи из CONICET разработали пероральную вакцину, создав модифицированные белки, имитирующие белки, экспрессируемые на поверхности трофозоитов Giardia. Вакцина показала эффективность в экспериментах на мышах. На данный момент существует одна коммерчески доступная вакцина – GiardiaVax, изготовленная из цельного лизата трофозоитов G. lamblia. Она предназначена исключительно для ветеринарного применения у собак и кошек. GiardiaVax должна стимулировать выработку специфических антител.

Лечение

Лечение не всегда необходимо, поскольку инфекция обычно проходит самостоятельно. Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) включают метронидазол, тинидазол и нитазоксанид в список эффективных препаратов первой линии; из этих трех только нитазоксанид и тинидазол одобрены FDA США для лечения лямблиоза. Метаанализ, опубликованный Кокрановским сотрудничеством в 2012 году, показал, что по сравнению со стандартным лечением метронидазолом, альбендазол обладает сопоставимой эффективностью, но вызывает меньше побочных эффектов, таких как желудочно-кишечные или неврологические расстройства. Другие метаанализы пришли к аналогичным выводам. Оба препарата требуют курса лечения продолжительностью от пяти до десяти дней; альбендазол принимают один раз в день, а метронидазол – три раза в день. Качество доказательств, сравнивающих метронидазол с другими альтернативными препаратами, такими как мебендазол, тинидазол или нитазоксанид, было признано очень низким. Точный механизм развития резистентности ко всем этим препаратам недостаточно изучен. Во время беременности пармомицин является предпочтительным препаратом из-за его низкой всасываемости в кишечнике, что снижает воздействие на плод. В качестве альтернативы, метронидазол можно использовать после первого триместра, поскольку имеется обширный опыт его применения при трихомониазе у беременных.

Прогноз

У людей с нормально функционирующей иммунной системой инфекция может разрешиться самостоятельно, без применения лекарственных препаратов. Дети с хроническим лямблиозом подвержены риску задержки развития, а также более длительным последствиям, таким как замедление роста. У половины инфицированных людей развивается временная непереносимость лактозы, вызывающая симптомы, которые могут имитировать хроническую инфекцию. По оценкам, в Соединенных Штатах лямблиоз встречается у 3–7% населения. В 2018 году в Соединенных Штатах было зарегистрировано 15 584 случая заболевания. Во всех штатах, где лямблиоз классифицируется как подлежащее обязательной регистрации заболевание, были зарегистрированы случаи лямблиоза. Наибольшее число случаев лямблиоза в Соединенных Штатах наблюдается в июле, августе и сентябре. В ежегодном эпидемиологическом отчете Европейского центра профилактики и контроля заболеваний (ECDC) за 2014 год 23 из 31 страны-члена ЕС/ЕЭЗ сообщили о 17 278 подтвержденных случаях лямблиоза.

Исследования

Некоторые кишечные паразитарные инфекции могут играть роль в развитии синдрома раздраженного кишечника и других отдаленных последствий, таких как хроническая усталость. Механизм трансформации из цисты в трофозоиты изучен недостаточно.

Основным конгрессом, посвященным лямблиозу, является "Международная конференция по лямблиям и криптоспоридиям" (IGCC). Доступен обзор результатов, представленных на последнем мероприятии (2019 г., Руан, Франция).

Другие животные

Как у кошек, так и у собак, гиардиаз обычно хорошо поддается лечению метронидазолом и фенбендазолом. Метронидазол может вызывать пороки развития у беременных кошек. Показано, что гиардиаз приводит к снижению веса у сельскохозяйственных животных.