Cyklosporoza
Etiologia i przyczyny
Cyclospora cayetanensis to mikroskopijny, jednokomórkowy pasożyt z grupy Apicomplexa, wywołujący cyklosporozę – chorobę jelitową. Zakażenie następuje po spożyciu sporulowanych oocyst obecnych w skażonej fekaliami żywności lub wodzie. Oocysty są niewidoczne gołym okiem, mają 8-10 μm średnicy i wymagają 7-15 dni w środowisku, aby stać się zakaźne, co wyklucza bezpośrednią transmisję fekalno-oralną. Pasożyt namnaża się w enterocytach jelita cienkiego, powodując uszkodzenie nabłonka, zaniki kosmków i zaburzenia enzymatyczne, co manifestuje się biegunką. U osób z prawidłową odpornością zakażenie ogranicza się zwykle do jelita cienkiego, natomiast u pacjentów z HIV/AIDS może dochodzić do ektopowych infekcji dróg żółciowych. Oocysty są odporne na standardowe stężenia chloru stosowane w uzdatnianiu wody, co utrudnia ich eliminację. Cyclospora występuje głównie w regionach tropikalnych i subtropikalnych, a ryzyko zakażenia wzrasta przy spożyciu nieprzegotowanych owoców, warzyw i wody zanieczyszczonej fekaliami.
Etiologia Cyklosporozy
Cyklosporoza jest chorobą jelitową wywoływaną przez Cyclospora cayetanensis, jednokomórkowego mikroskopijnego pasożyta należącego do typu Apicomplexa, podklasy Coccidiasina, rodziny Eimeriidae. Jest to pasożyt zbyt mały, aby można go było zobaczyć gołym okiem, mierzący zaledwie 8-10 mikrometrów średnicy.12 C. cayetanensis jest jedynym gatunkiem z rodzaju Cyclospora, który wywołuje chorobę u ludzi.34
Pasożyt ten został po raz pierwszy opisany w 1979 roku, a w 1991 i 1992 roku Ortega i współpracownicy scharakteryzowali go jako nowy gatunek kokcydiów zdolny do zakażania ludzi.56 Nazwę gatunkową „cayetanensis” wywodzi się od peruwiańskiego Uniwersytetu Cayetano Heredia, macierzystej uczelni Ortegi i bazy badawczej dla badań terenowych, które zebrały próbki pozytywne na Cyclospora.7 W 1995 roku molekularna analiza filogenetyczna genu małej podjednostki (SSU) rRNA sugerowała, że Cyclospora jest pasożytem blisko spokrewnionym z rodzajem Eimeria.8
Mechanizm zakażenia
Cyclospora cayetanensis jest obligatoryjnym pasożytem wewnątrzkomórkowym, który ma złożony cykl życiowy obejmujący zarówno rozwój płciowy, jak i bezpłciowy w jednym gospodarzu.910 Zakażenie rozpoczyna się, gdy człowiek spożyje w pełni sporulowane oocysty w zanieczyszczonej kałem żywności lub wodzie.11 Po spożyciu oocysty uwalniają sporozoity, które wnikają do komórek nabłonkowych jelita cienkiego.12
Pasożyt namnaża się w enterocytach jelita cienkiego, powodując uszkodzenie nabłonka jelitowego, prowadząc do zaburzenia rąbka szczoteczkowego, utraty związanych z błoną enzymów trawiennych oraz stępienia i zaniku kosmków jelitowych.13 U osób z prawidłową odpornością C. cayetanensis zwykle ogranicza się do górnej części jelita cienkiego, ale może powodować ektopowe zakażenie dróg żółciowych i pęcherzyka żółciowego u pacjentów z zakażeniem HIV i AIDS.14
Pasożyty namnażają się w komórkach i wytwarzają nowe oocysty, które są wydalane z kałem, rozpoczynając cykl od nowa.15 Oocysty, gdy są świeżo wydalane w kale, nie są sporulowane, a więc nie są zakaźne. Oocysty wymagają kilku dni do tygodni, aby rozwinąć się i dojrzeć w środowisku do zakaźnych sporulowanych oocyst, wykluczając tym samym bezpośrednią transmisję fekalno-oralną.1617
Źródła i drogi transmisji
Ludzie są jedynym znanym gospodarzem dla C. cayetanensis, choć szympansy i niektóre inne naczelne są uważane za potencjalnych nosicieli.1819 Głównym sposobem transmisji jest droga fekalno-oralna – poprzez spożycie żywności lub wody zanieczyszczonej kałem zawierającym pasożyta.2021
Bezpośrednia transmisja z człowieka na człowieka jest mało prawdopodobna, ponieważ oocysty Cyclospora potrzebują czasu (dni do tygodni) po wydaleniu w stolcu, aby stać się zakaźne dla innej osoby. Czas ten zależy od czynników takich jak temperatura i wilgotność.2223 Niemniej jednak może wystąpić tzw. pośrednie rozprzestrzenianie się.24
Głównym źródłem zakażeń cyklosporzą są:2526
- Świeże owoce i warzywa zanieczyszczone pasożytem, takie jak maliny, czarna jagoda, bazylia, kolendra, groszek śnieżny, sałata i mieszanki sałat2728
- Woda pitna zanieczyszczona oocystami Cyclospora29
- Gleba w obszarach o złych warunkach sanitarnych30
Oocysty Cyclospora mogą przetrwać w wodzie przez 2 miesiące w temperaturze 4°C i 7 dni w temperaturze 37°C, co zwiększa ryzyko zanieczyszczenia żywności i wody.31 Ważne jest, aby zauważyć, że oocysty są odporne na standardowe poziomy chloru stosowane w uzdatnianiu wody, co sprawia, że są trudne do wyeliminowania tradycyjnymi metodami dezynfekcji.3233
Czynniki ryzyka i rozprzestrzenianie cyklosporozy
Cyclospora cayetanensis występuje na całym świecie, ale najczęściej spotykana jest w regionach tropikalnych i subtropikalnych Ameryki Łacińskiej (w tym na Karaibach), Azji Środkowej i Południowo-Wschodniej, na Bliskim Wschodzie i w Północnej Afryce.3435 Pasożyt ten występuje szczególnie często w środowiskach o złych warunkach sanitarnych, gdzie środowisko jest zanieczyszczone ludzkimi odchodami od zakażonych osób.36
Czynniki ryzyka zakażenia Cyclospora obejmują:3738
- Podróże do obszarów endemicznych, gdzie pasożyt jest powszechny39
- Spożywanie nieprzegotowanych produktów, takich jak świeże owoce i warzywa, szczególnie importowane z regionów endemicznych40
- Spożywanie wody zanieczyszczonej fekaliami41
- Niski status społeczno-ekonomiczny i ubóstwo42
- Kontakt z zanieczyszczoną glebą43
Ryzyko infekcji może się różnić w zależności od pory roku. Niektóre dowody sugerują, że zakażenia są najczęstsze wiosną i latem.44 W Stanach Zjednoczonych przypadki cyklosporozy występują głównie między majem a lipcem, a sezonowość obserwuje się również na całym świecie, na co mogą wpływać opady deszczu, temperatura i wilgotność.45
Badania epidemiologiczne wykazały, że spożywanie nieoczyszczonej wody, brak odpowiednich warunków sanitarnych i obecność zwierząt w gospodarstwie domowym wiążą się ze zwiększonym ryzykiem zakażenia Cyclospora.46 W Nepalu, który jest jednym z krajów endemicznych, zaobserwowano, że dzieci poniżej 15 roku życia są częściej zakażane pasożytem.47
Różnice w rozprzestrzenianiu w krajach rozwiniętych i rozwijających się
W krajach rozwijających się, gdzie Cyclospora jest endemiczna, zakażenia są często łagodne lub bezobjawowe, szczególnie u mieszkańców tych obszarów, którzy mogli nabyć pewien stopień odporności.48 Cięższe choroby występują najczęściej u niemowląt, osób starszych i znacznie osłabionych pacjentów, takich jak osoby z HIV/AIDS.49
W krajach rozwiniętych, takich jak Stany Zjednoczone i kraje europejskie, ogniska cyklosporozy były głównie związane z importowanymi świeżymi produktami z regionów endemicznych.50 Jednak w 2018 roku w USA odnotowano dwa znaczące ogniska choroby związane z warzywami uprawianymi w Stanach Zjednoczonych, co sugeruje, że pasożyt może być bardziej rozpowszechniony niż wcześniej sądzono.5152
Wzrost liczby przypadków obserwowany w ostatnich latach może być częściowo spowodowany zmianami w praktykach diagnostycznych, a mianowicie zwiększonym wykorzystaniem multipleksowego testu molekularnego do badania próbek kału.53 Szybki transport świeżych owoców i produktów z krajów rozwijających się zwiększył szansę, że endemiczne pasożyty z innych regionów mogą mieć kontakt z konsumentami z krajów uprzemysłowionych.54
Rola czynników środowiskowych w rozprzestrzenianiu się cyklosporozy
Środowisko odgrywa kluczową rolę w cyklu życiowym i transmisji Cyclospora cayetanensis. Oocysty tego pasożyta potrzebują specyficznych warunków środowiskowych, aby dojrzeć i stać się zakaźne.55
Wpływ warunków środowiskowych na przeżywalność pasożyta
Oocysty Cyclospora wymagają 7-15 dni w środowisku, aby sporulować, co wskazuje, że są w stanie przetrwać w glebie przez dłuższy czas.56 Na przeżywalność i zakaźność oocyst wpływają następujące czynniki:57
- Temperatura: Oocysty mogą przetrwać w wodzie przez 2 miesiące w temperaturze 4°C i 7 dni w temperaturze 37°C
- Wysuszenie: Wysuszenie przez 15 minut powoduje pęknięcie ścian oocyst
- Zamrażanie: Oocysty nie mogą być indukowane do sporulacji w temperaturze -18°C przez 24 godziny
- Ogrzewanie: Oocysty są inaktywowane po ogrzewaniu w temperaturze 60°C przez 1 godzinę
Oocysty Cyclospora są odporne na chemikalia takie jak chlor używane do uzdatniania wody, co utrudnia ich eliminację za pomocą standardowych metod dezynfekcji.58 Badania wykazały, że modyfikacja pH za pomocą 0,1N NaOH była skutecznym środkiem blokującym rozwój przez sporulację, podczas gdy obniżenie pH za pomocą 1N HCl nie miało wpływu, co wskazuje, że łagodne alkalizowanie, ale nie zakwaszanie zawiesin może zmniejszyć żywotność pasożyta.5960
Zanieczyszczenie wody i gleby
Oocysty Cyclospora zostały wykryte w źródłach wody pitnej w Gwatemali, Nepalu i na Haiti.61 W Nepalu zanieczyszczenie Cyclospora odnotowano w czerwcu i lipcu w próbkach wody ze stawów i kanałów nawadniających.62
Pasożyt Cyclospora dostaje się do źródeł wody, gdy fekalia zakażonych osób dostają się do systemu wodociągowego.63 Woda zanieczyszczona pasożytem może następnie być używana do:
Gleba jest innym możliwym źródłem zakażenia, szczególnie w obszarach o złych warunkach sanitarnych.67 Zanieczyszczona ściekami woda, świeże produkty (zwłaszcza warzywa), narażenie na zanieczyszczoną glebę i obecność zwierząt domowych mogą przyczyniać się do wybuchów cyklosporozy u ludzi.68
Rola zmian klimatycznych
Zmiany klimatyczne mogą wpływać na ilość i dystrybucję patogenów takich jak Cyclospora. Na przykład, wzrost zachorowań na infekcje bakteryjne wywołane przez Vibrio parahaemolyticus przypisuje się częściowo efektom zmian klimatycznych.6970 Podobne mechanizmy mogą również wpływać na rozprzestrzenianie się Cyclospora, choć potrzebne są dalsze badania w tym zakresie.
Ryzyko infekcji może się różnić w zależności od pory roku, co sugeruje, że warunki środowiskowe, takie jak opady deszczu, temperatura i wilgotność, mogą wpływać na cykl życiowy i transmisję pasożyta.7172
Metody zapobiegania i kontroli zakażeń Cyclospora
Obecnie nie istnieje szczepionka przeciwko cyklosporozie.7374 Zapobieganie zakażeniom Cyclospora opiera się głównie na zapobieganiu zanieczyszczeniu żywności i wody fekaliami zawierającymi pasożyta.75
Zalecenia dotyczące bezpieczeństwa żywności i wody
Aby zmniejszyć ryzyko zakażenia Cyclospora, zaleca się następujące środki:7677
- Dokładne mycie wszystkich świeżych produktów, w tym ziół, owoców i warzyw, pod bieżącą wodą
- Szorowanie twardych owoców, takich jak melony i ogórki, za pomocą czystej szczotki do produktów
- Usuwanie i wyrzucanie uszkodzonych lub posiniaczonych obszarów przed przygotowaniem i spożyciem
- Mycie desek do krojenia, naczyń, przyborów kuchennych i blatów mydłem i gorącą wodą między przygotowaniem surowego mięsa, drobiu i owoców morza a przygotowaniem owoców i warzyw, które nie będą gotowane
- Schładzanie pokrojonych, obranych lub ugotowanych owoców i warzyw tak szybko, jak to możliwe, lub w ciągu 2 godzin
- Przechowywanie owoców i warzyw z dala od surowego mięsa, drobiu i owoców morza
Podczas podróży do krajów o złych warunkach sanitarnych ważne jest, aby pić wodę ze źródeł, o których wiadomo, że są bezpieczne, takich jak zapieczętowana woda butelkowana, przegotowana woda z kranu i woda gazowana z zapieczętowanych puszek.78 Należy również uważać na żywność, której sami nie obraliśmy/umyliśmy, w tym świeże owoce lub warzywa, ponieważ mogą być zanieczyszczone Cyclospora.79
Strategie kontroli w przemyśle spożywczym
Ponieważ ludzie są jedynym źródłem zanieczyszczenia, wysiłki zapobiegawcze powinny koncentrować się na zdrowiu, higienie i sanitacji w gospodarstwach rolnych.80 Nowa amerykańska ustawa o modernizacji bezpieczeństwa żywności (FSMA) zawiera jako jedną ze swoich zasad Program Weryfikacji Zagranicznych Dostawców, który ustanawia standardy dla każdej firmy importującej świeże produkty do Stanów Zjednoczonych.81
Strategie kontroli dla przemysłu spożywczego obejmują:8283
- Zapewnienie odpowiedniej higieny pracowników i monitorowanie ich zdrowia
- Właściwa sanitacja miejsca pracy
- Monitorowanie źródeł wody używanych do produkcji żywności pod kątem zanieczyszczeń fekaliami ludzkimi
- Wynajęcie wykonawcy do czyszczenia i dezynfekcji przenośnych toalet oraz upewnienie się, że odpady ludzkie są usuwane do odpowiedniego systemu kanalizacyjnego
- Stosowanie komunalnego oczyszczania ścieków, które zabije C. cayetanensis
Ważne jest, aby zauważyć, że w przeciwieństwie do bakterii i wirusów, środki dezynfekujące stosowane w świeżych produktach nie są skuteczne przeciwko Cyclospora ze względu na ochronną powłokę oocyst.84 Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) opracowała w 2017 roku metodę regulacyjną do wykrywania C. cayetanensis w produktach spożywczych, co pomaga w identyfikacji zanieczyszczonych produktów.85
Badania nad metodami inaktywacji oocyst
Badania nad skutecznymi metodami inaktywacji oocyst Cyclospora są utrudnione przez dwa główne problemy:86
- Niemożność hodowania organizmu ograniczyła liczbę oocyst, które można zebrać do badań nad inaktywacją
- Metody określania żywotności oocyst są pracochłonne, wymagające wyszkolonego parazytologa do mikroskopowej walidacji sporulacji oocyst
Pomimo tych przeszkód, badania wykazały kilka potencjalnych metod inaktywacji oocyst Cyclospora:8788
- Modyfikacja pH za pomocą 0,1N NaOH okazała się skutecznym środkiem blokującym rozwój przez sporulację
- Obiecujące wyniki uzyskano w badaniach nad zastosowaniem ozonu i promieni gamma do przerwania cyklu życiowego pasożytów przenoszonych przez żywność i wodę
Skuteczność metody inaktywacji jest raportowana jako liczba nienaruszonych oocyst po zastosowaniu metody testowej i procent sporulacji oocyst. Ujmuje to zarówno fizyczne przerwanie oocyst, jak i inaktywację nienaruszonych oocyst.89
Dalsze badania są niezbędne do określenia minimalnego stężenia NaOH lub innych środków alkalizujących wystarczających do zapobiegania przenoszeniu zakaźnych oocyst przez żywność.90
Podsumowanie różnic między Cyclospora a innymi patogenami jelitowymi
Cyclospora cayetanensis różni się od innych patogenów jelitowych pod wieloma względami, co ma znaczenie dla diagnozy, leczenia i zapobiegania.91
Różnice między Cyclospora a bakteriami i wirusami
Cyklosporoza jest chorobą pasożytniczą, a nie wywoływaną przez wirusy lub bakterie. Cyclospora jest pierwotniaczym, bardzo małym (jednokomórkowym) organizmem, który można zobaczyć tylko pod mikroskopem.92 W przeciwieństwie do niektórych bakterii jelitowych, takich jak Salmonella, Shigella i Campylobacter, które są głównymi przyczynami biegunki bakteryjnej na całym świecie, Cyclospora ma złożony cykl życiowy wymagający specyficznych warunków środowiskowych.93
Kluczowe różnice obejmują:9495
- Oocysty Cyclospora są odporne na chlor i inne środki przeciwdrobnoustrojowe, które są skuteczne w redukcji szkodliwych populacji bakterii i wirusów
- Cyclospora potrzebuje czasu (dni do tygodni) po wydaleniu z kałem, aby stać się zakaźna, natomiast bakterie i wirusy mogą być natychmiast zakaźne
- Bezpośrednie przenoszenie z człowieka na człowieka jest mało prawdopodobne w przypadku Cyclospora, ale jest powszechne w przypadku wielu bakterii i wirusów jelitowych
Porównanie z innymi pasożytami jelitowymi
Cyclospora cayetanensis należy do grupy pasożytów kokcydiów, podobnie jak Cryptosporidium, ale istnieją ważne różnice między tymi dwoma pasożytami:9697
- Oocysty Cyclospora nie są sporulowane po wydaleniu w kale, w przeciwieństwie do Cryptosporidium, którego oocysty są natychmiast zakaźne
- Oocysty Cyclospora są morfologicznie podobne do cyst Cryptosporidium parvum, co może prowadzić do trudności diagnostycznych
- Oocysty Cyclospora są zwykle wydalane w małych ilościach, nawet gdy pacjent jest bardzo chory, co może utrudniać wykrycie
Cyclospora jest również jednym z pasożytów wytwarzających spory, które mogą powodować choroby jelitowe związane z podróżami, obok Cryptosporidium, Microsporidia i Isospora.98 Skuteczne leczenie jest dostępne dla Cyclospora, Microsporidia i Isospora.99
W przeciwieństwie do niektórych innych pasożytów jelitowych, C. cayetanensis jest zazwyczaj ograniczona do jelita cienkiego u osób z prawidłową odpornością, ale może powodować ektopowe zakażenie dróg żółciowych i pęcherzyka żółciowego u pacjentów z zakażeniem HIV i AIDS.100
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.