Diagnostyka cholery – metody rozpoznawania zakażenia Vibrio cholerae

Cholera to ostra choroba bakteryjna wywołana przez Vibrio cholerae, która może prowadzić do ciężkiego odwodnienia i śmierci w ciągu kilku godzin, jeśli nie zostanie odpowiednio leczona. Szybka i dokładna diagnostyka cholery odgrywa kluczową rolę w zapobieganiu rozprzestrzenianiu się epidemii oraz w wdrożeniu właściwego leczenia¹.

Podstawy diagnostyczne cholery

Rozpoznanie cholery może być podejrzewane na podstawie charakterystycznych objawów klinicznych, szczególnie w rejonach endemicznego występowania choroby. Jednak definitywne potwierdzenie diagnozy wymaga identyfikacji bakterii Vibrio cholerae w próbkach biologicznych pacjenta². W obszarach nieendemicznych cholera powinna być podejrzewana u pacjentów z ciężkim odwodnieniem lub u osób, które zmarły z powodu ostrej biegunki wodnej¹.

Zgodnie ze standardową definicją przypadku Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), przypadek cholery jest podejrzewany, gdy pacjent w wieku 5 lat lub starszy rozwija ostrą biegunkę wodną z objawami ciężkiego odwodnienia lub gdy występuje w obszarze epidemii cholery³. W sytuacjach epidemicznych, jeśli pacjent ma ostrą biegunkę wodną więcej niż trzy razy w ciągu 24 godzin z wymiotami lub bez nich, cholera jest wskazana¹.

Złoty standard diagnostyczny – hodowla bakteryjna

Hodowla próbek kału lub wymazu z odbytu pozostaje złotym standardem w diagnostyce cholery⁴. Najczęściej stosowaną metodą potwierdzenia diagnozy cholery jest izolacja Vibrio cholerae z próbki kału i przeprowadzenie serotipowania O1 i O139⁵. Proces diagnostyczny obejmuje umieszczenie próbek w bulionie wzbogacającym z alkaliczną wodą peptonową, co zwiększa czułość hodowli, a następnie podhodowlę na selektywnych pożywkach⁴.

Najbardziej odpowiednią pożywką hodowlaną jest tiosiarczan-cytrynian-sole żółciowe-sacharoza (TCBS) lub taurocholanowo-tellurytowo-żelatynowy agar (TTGA)⁴. Na pożywce TCBS bakterie Vibrio cholerae tworzą charakterystyczne żółte kolonie po 18 godzinach inkubacji, które następnie można potwierdzić za pomocą barwienia i badania mikroskopowego⁶. Dalsze identyfikowanie organizmu następuje poprzez testy aglutynacji na szkiełku z użyciem antysurowicy przeciwko grupie O1 oraz reakcje biochemiczne⁶.

Koszt hodowli kału wynosi około 10 dolarów amerykańskich, jednak metoda ta wymaga 2-3 dni na uzyskanie wyników oraz wysoko wykwalifikowanych techników laboratoryjnych i odpowiedniej infrastruktury laboratoryjnej⁴⁷. Te ograniczenia mogą stanowić znaczące wyzwanie w krajach o ograniczonych zasobach, gdzie cholera występuje najczęściej Zobacz więcej: Hodowla bakteryjna w diagnostyce cholery – złoty standard wykrywania.

Metody molekularne w diagnostyce cholery

Testy molekularne, takie jak reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR), zyskują na popularności jako bardziej czułe i dokładne w porównaniu z hodowlą⁵. PCR może być używana do wykrywania markerów molekularnych określonych fenotypów z genami docelowymi takimi jak ctxA, tcpA i ompW⁴. Chociaż koszty PCR są w przybliżeniu takie same jak hodowli kału i wymaga specjalistycznego przygotowania laboratorium, wyniki można uzyskać znacznie wcześniej niż w przypadku hodowli kału⁴.

Diagnostyka V. cholerae za pomocą PCR jest bardzo czuła, ale technika ta wymaga zwiększonej zdolności laboratoryjnej, której często brakuje w większości krajów o niskich i średnich dochodach⁴. Testy molekularne są szczególnie przydatne do badań epidemiologicznych i nadzoru, chociaż ich praktyczne zastosowanie było dotychczas ograniczone⁸.

Szybkie testy diagnostyczne (RDT)

W wiejskich lub słabo rozwiniętych placówkach opieki zdrowotnej, gdzie brakuje pożywek hodowlanych/PCR lub wykwalifikowanego personelu, szybkie testy diagnostyczne (RDT) próbek kału kosztują tylko 2 dolary amerykańskie i mogą być wykonywane bez specjalnego szkolenia⁹. RDT mogą również zapewnić wczesne ostrzeżenie dla ekspertów zdrowia publicznego, gdy epidemia cholery jest nieuchronna⁹.

Dostępnych jest kilka kategorii RDT na rynku, o szerokim zakresie czułości i swoistości. Przeciwciała monoklonalne w Crystal VC mogą łatwo wykryć antygeny lipopolisacharydowe (LPS) zarówno grup serologicznych V. cholerae O1, jak i O139. Crystal VC wykazał 97% czułości i 76% swoistości⁹ Zobacz więcej: Szybkie testy diagnostyczne cholery – RDT w wykrywaniu epidemii.

Dodatkowe metody diagnostyczne

Mikroskopia w ciemnym polu może być używana do oceny obecności wysoce ruchliwych pałeczek Vibrio w stolcach przypominających wodę po gotowaniu ryżu, których ruch przypominający spadające gwiazdy może być zahamowany przez kolejne dodanie specyficznych przeciwciał⁸. Badanie mikroskopowe w ciemnym polu próbki kału pokazuje szybko ruchliwe bakterie V. cholerae, a także obecne są komórki nabłonkowe⁶.

Diagnostyka może być również prowadzona na podstawie badania krwi pod kątem przeciwciał przeciwko Vibrio cholerae¹⁰. W obszarach, gdzie cholera jest endemiczna, często dostępne są szybkie testy immunochromatograficzne dipstick. Test polega na umieszczeniu paska dipstick w próbce kału i odczycie linii, które następnie się wyświetlają. Cholera jest potwierdzona, jeśli na dipstick pojawią się dwie czerwone linie, natomiast jest wykluczona, jeśli pojawi się tylko jedna linia. Wykonanie testu i uzyskanie diagnozy trwa od 2 do 15 minut¹⁰.

Wyzwania diagnostyczne

Konwencjonalne metody hodowli obecnie używane do diagnostyki V. cholerae pozostają złotym standardem, ale procedura ta nie jest precyzyjna i wymaga wysoko wykwalifikowanych techników oraz infrastruktury laboratoryjnej¹¹. Badania pokazują praktyczne ograniczenia związane z precyzyjną diagnostyką cholery, gdzie około 40% podejrzanych przypadków cholery występujących podczas epidemii ostrej biegunki i pozbawionych potwierdzonej etiologii ma V. cholerae jako dominujący czynnik sprawczy¹².

Kliniczne przypadki cholery, które nie dają pozytywnych wyników przy użyciu konwencjonalnych metod hodowli, mogą być wpływane przez czynniki takie jak zmiany pH lub osmolarności podczas przechodzenia przez dolny przewód pokarmowy lub przez antybiotyki¹². Testy diagnostyczne, takie jak test DS, używane do szybkiego wykrywania antygenów V. cholerae w próbkach kału, były o 24% bardziej czułe niż konwencjonalne metody hodowli¹².

Znaczenie wczesnej diagnostyki w kontroli epidemii

Szybka i dokładna diagnostyka Vibrio cholerae jest kluczowym krokiem w nadzorze epidemii cholery, który może znacznie wpłynąć na szybką interwencję i zapobieganie w celu zminimalizowania rozprzestrzeniania choroby i śmiertelności¹¹. Wczesne wykrycie i potwierdzenie epidemii cholery są kluczowe dla szybkiego wdrożenia środków kontrolnych¹³.

Wszystkie izolaty powinny być wysłane do CDC przez laboratorium departamentów zdrowia stanowego w celu testowania toksyny cholery i podtypowania⁵. Cholera jest chorobą podlegającą zgłaszaniu na poziomie krajowym w Stanach Zjednoczonych⁵. Podczas epidemii hodowle i testy wrażliwości na antybiotyki u 3-5 pacjentów powinny być powtarzane co miesiąc w celu potwierdzenia ciągłej obecności Vibrio cholerae i określenia wszelkich zmian we wzorcach wrażliwości na antybiotyki¹⁴.