Эпидемиология и патофизиология гемолитико-уремического синдрома, ассоциированного с шига-токсином (обзор литературы)
https://doi.org/10.36485/1561-6274-2021-25-3-36-42
Аннотация
Гемолитико-уремический синдром (ГУС), ассоциированный с шига-токсином Е. coli(STEC), относится к наиболее частым причинам острого почечного повреждения у детей раннего возраста. Доля STEC-ГУС среди всех вариантов ГУС составляет до 90 %. Не все STEC являются патогенными для человека, а те, которые вызывают заболевание (геморрагический колит, ГУС), относятся к энтерогеморрагическим E. coli(EHEC). К основным патогенам, вызывающим STEC-ГУС, относится серотип E. coli О157:Н7, реже серотипы O26, O80, О103, O121, O145. EHEC присутствуют в виде нормальной микробиоты у крупного рогатого скота, но также может обнаруживаться у коз, овец, свиней, цыплят, собак, крыс. Заражение может произойти при употреблении недостаточно термически обработанного говяжьего фарша, непастеризованного молока, воды, включая водопроводную и из открытых водоемов и бассейнов, от инфицированного человека и при посещении ферм, зоопарков. Эпидемиологический анамнез должен тщательно оцениваться у каждого пациента с ГУС, учитывая ежегодные вспышки данного заболевания в различных регионах мира. В последние годы активно обсуждается вопрос о переносе шига-токсина (Stx) из кишечника в кровь и из крови к органам-мишеням в виде микровезикул, стенкой которых является наружная оболочка E. coliи клеток крови. Это позволяет Stx избежать ответа иммунной системы человека. В статье подробно изложены механизмы заражения и экспрессии генов патогенности EHEC, описано влияния Stx на эндотелиальные клетки, экспрессию молекул адгезии и воспалительных хемокинов, активацию альтернативного пути комплемента, которые обуславливают развитие ГУС.
Об авторе
С. В. Байко
Белорусский государственный медицинский университет
Беларусь
Беларусь
Байко Сергей Валерьевич, д-р мед наук, проф. 1-я кафедра детских болезней
220016, г. Минск, пр. Дзержинского, д. 83.
Тел.: +375 (17) 250-37-61
Список литературы
1. Noris M, Remuzzi G. Hemolytic uremic syndrome. J Am Soc Nephrol2005;16(4):1035–1050. doi:10.1681/ASN.2004100861
2. Brocklebank V, Wood KM, Kavanagh D. Thrombotic Microangiopathy and the Kidney. Clin J Am Soc Nephrol 2018;13(2):300–317. doi:10.2215/CJN.00620117
3. Байко СВ. Гемолитико-уремический синдром: эпидемиология, классификация, клиника, диагностика, лечение (Часть 1). Нефрология и диализ2007;9(4):370–377
4. Croxen MA, Finlay BB. Molecular mechanisms of Escherichia coli pathogenicity [published correction appears in Nat Rev Microbiol2013;11(2):141]. Nat Rev Microbiol2010;8(1):26–38. doi:10.1038/nrmicro2265
5. Joseph A, Cointe A, Mariani Kurkdjian P et al. Shiga ToxinAssociated Hemolytic Uremic Syndrome: A Narrative Review. Toxins (Basel)2020;12(2):67. doi: 10.3390/toxins12020067.
6. Bielaszewska M, Mellmann A, Zhang W et al. Characterisation of the Escherichia coli strain associated with an outbreak of haemolytic uraemic syndrome in Germany, 2011: a microbiological study. Lancet Infect Dis2011;11(9):671–676. doi:10.1016/S1473-3099(11)70165-7
7. Ylinen E, Salmenlinna S, Halkilahti J, et al. Hemolytic uremic syndrome caused by Shiga toxin-producing Escherichia coli in children: incidence, risk factors, and clinical outcome. Pediatr Nephrol 2020;35(9):1749–1759. doi:10.1007/s00467-020-04560-0
8. Bruyand M, Mariani-Kurkdjian P, Le Hello S et al. Paediatric haemolytic uraemic syndrome related to Shiga toxin-producing Escherichia coli, an overview of 10 years of surveillance in France, 2007 to 2016. Euro Surveill2019;24(8):1800068. doi:10.2807/1560-7917.ES.2019.24.8.1800068
9. Jenssen GR, Hovland E, Bjerre A et al. Incidence and etiology of hemolytic-uremic syndrome in children in Norway, 1999-2008-a retrospective study of hospital records to assess the sensitivity of surveillance. BMC Infect Dis2014;14:265. doi:10.1186/1471-2334-14-265
10. Gerber A, Karch H, Allerberger F et al. Clinical course and the role of shiga toxin-producing Escherichia coli infection in the hemolytic-uremic syndrome in pediatric patients, 1997–2000, in Germany and Austria: a prospective study. J Infect Dis2002;186(4):493–500. doi:10.1086/341940
11. Байко СВ, Сукало АВ, Судновская КА. Гемолитико-уремический синдром у детей: эпидемиология, особенности клинико-лабораторного течения, лечение и исходы (одноцентровое исследование). Нефрология и диализ2016;18(3):282–299
12. Byrne L, Jenkins C, Launders N et al. The epidemiology, microbiology and clinical impact of Shiga toxin-producing Escherichia coli in England, 2009–2012. Epidemiol Infect 2015;143(16):3475–3487. doi:10.1017/S0950268815000746
13. Allerberger F, Wagner M, Schweiger P et al. Escherichia coli O157 infections and unpasteurised milk. Euro Surveill 2001;6(10):147–151. doi:10.2807/esm.06.10.00379-en
14. Rangel JM, Sparling PH, Crowe C et al. Epidemiology of Escherichia coli O157:H7 outbreaks, United States, 1982–2002. Emerg Infect Dis2005;11(4):603–609. doi:10.3201/eid1104.040739.
15. Эмирова ХМ, Толстова ЕМ, Каган МЮ и др. Гемолитико-уремический синдром, ассоциированный с шига-токсин-продуцирующей Esherichia соli. Нефрология2016;20(2):18–32
16. Harkins VJ, McAllister DA, Reynolds BC. Shiga-Toxin E. coli Hemolytic Uremic Syndrome: Review of Management and Longterm Outcome. Curr Pediatr Rep2020;8:16–25. doi: 10.1007/s40124-020-00208-7
17. Scheutz F, Teel LD, Beutin L et al. Multicenter evaluation of a sequence-based protocol for subtyping Shiga toxins and standardizing Stx nomenclature. J Clin Microbiol2012;50(9):2951–2963. doi:10.1128/JCM.00860-12.
18. Bai X, Fu S, Zhang J et al. Identification and pathogenomic analysis of an Escherichia coli strain producing a novel Shiga toxin 2 subtype. Sci Rep2018;8(1):6756. doi: 10.1038/s41598-018-25233-x
19. Yang X, Bai X, Zhang J et al. Escherichia coli strains producing a novel Shiga toxin 2 subtype circulate in China. Int J Med Microbiol2020;310(1):151377. doi: 10.1016/j.ijmm.2019.151377
20. Orth D, Grif K, Khan AB et al. The Shiga toxin genotype rather than the amount of Shiga toxin or the cytotoxicity of Shiga toxin in vitro correlates with the appearance of the hemolytic uremic syndrome. Diagn Microbiol Infect Dis2007;59(3):235–242. doi: 10.1016/j.diagmicrobio.2007.04.013
21. Karpman D, Loos S, Tati R, Arvidsson I. Haemolytic uraemic syndrome. J Intern Med2017;281(2):123–148. doi.org/10.1111/joim.12546
22. Tuttle J, Gomez T, Doyle MP et al. Lessons from a large outbreak of Escherichia coli O157:H7 infections: insights into the infectious dose and method of widespread contamination of hamburger patties. Epidemiol Infect1999;122(2):185–192. doi: 10.1017/s0950268898001976
23. Stritt A, Tschumi S, Kottanattu L et al. Neonatal hemolytic uremic syndrome after mother-to-child transmission of a lowpathogenic stx2b harboring shiga toxin-producing Escherichia coli. Clin Infect Dis2013;56(1):114–116. doi: 10.1093/cid/cis851
24. Kintz E, Brainard J, Hooper L, Hunter P. Transmission pathways for sporadic Shiga-toxin producing E. coli infections: A systematic review and meta-analysis. Int J Hyg Environ Health 2017;220(1):57–67. doi:10.1016/j.ijheh.2016.10.011
25. Parker CT, Russell R, Njoroge JW et al. Genetic and Mechanistic Analyses of the Periplasmic Domain of the Enterohemorrhagic Escherichia coli QseC Histidine Sensor Kinase. J Bacteriol2017;199(8):e00861-16. doi:10.1128/JB.00861-16
26. Pradhan S, Karve SS, Weiss AA et al. Tissue Responses to Shiga Toxin in Human Intestinal Organoids. Cell Mol Gastroenterol Hepatol2020;10(1):171–190. doi: 10.1016/j.jcmgh.2020.02.006.
27. Zoja C, Buelli S, Morigi M. Shiga toxin-associated hemolytic uremic syndrome: pathophysiology of endothelial dysfunction. Pediatr Nephrol2010;25(11):2231–2240. doi: 10.1007/s00467-010-1522-1
28. Petruzziello-Pellegrini TN, Moslemi-Naeini M, Marsden PA. New insights into Shiga toxin-mediated endothelial dysfunction in hemolytic uremic syndrome. Virulence2013;4(6):556–563. doi: 10.4161/viru.26143
29. Байко СВ, Сукало АВ, Бураковский АИ. Диагностическая значимость NGAL, белков системы комплемента С3 и С4, иммуноглобулинов крови у детей с гемолитико-уремическим синдромом. Нефрология2017;21(3):39–46. doi.org/10.24884/1561-6274-2017-3-39-46
30. Ferraris JR, Ferraris V, Acquier AB, et al. Activation of the alternative pathway of complement during the acute phase of typical haemolytic uraemic syndrome. Clin Exp Immunol2015;181(1):118–125. doi: 10.1111/cei.12601
31. Ståhl AL, Sartz L, Karpman D. Complement activation on platelet-leukocyte complexes and microparticles in enterohemorrhagic Escherichia coli-induced hemolytic uremic syndrome. Blood 2011;117(20):5503–5513. doi:10.1182/blood-2010-09-309161
32. Arvidsson I, Ståhl AL, Hedström MM et al. Shiga toxininduced complement-mediated hemolysis and release of complement-coated red blood cell-derived microvesicles in hemolytic uremic syndrome. J Immunol2015;194(5):2309–2318. doi: 10.4049/jimmunol.1402470
33. Morigi M, Galbusera M, Gastoldi S et al. Alternative pathway activation of complement by Shiga toxin promotes exuberant C3a formation that triggers microvascular thrombosis. J Immunol 2011;187(1):172–180. doi:10.4049/jimmunol.1100491
Рецензия
Для цитирования:
Байко С.В. Эпидемиология и патофизиология гемолитико-уремического синдрома, ассоциированного с шига-токсином (обзор литературы). Нефрология. 2021;25(3):36-42. https://doi.org/10.36485/1561-6274-2021-25-3-36-42
For citation:
Baiko S.V. Epidemiology and pathophysiology of hemolytic uremic syndrome associated with shiga toxin (literature review). Nephrology (Saint-Petersburg). 2021;25(3):36-42. (In Russ.) https://doi.org/10.36485/1561-6274-2021-25-3-36-42
Просмотров: 479
Послать статью по эл. почте 