Enteropatogener i samband med diarrésjukdomar hos spädbarn i fattiga stadsområden i Porto Velho, Rondônia: en preliminär studie

Enteropatogener i samband med diarrésjukdomar hos spädbarn i fattiga stadsområden i Porto Velho, Rondônia: en preliminär studie

Vol. 96(5): 621-625, juli 2001

Patrícia Puccinelli Orlandi+, Tatiane Silva, Gleiciene Felix Magalhães, Fabiana Alves, Roberto Penna de Almeida Cunha, Rui Durlacher, Luiz Hildebrando Pereira da Silva

Centro de Pesquisa em Medicina Tropical, Rodovia BR 364, km 4.5, 78970-900 Porto Velho, RO, Brasil

Ett hundratrettio fall av diarré och 43 åldersmatchade kontroller, 0 till 5 år gamla, studerades på en pediatrisk öppenvårdsavdelning i ett fattigt stadsnära område i Porto Velho, Rondônia. Åttio procent av diarréfallen observerades i grupperna under 2 år. Rotavirus (19,2 %) var den vanligaste enteropatogenen i samband med diarré, följt av Shigella flexneri (6,15 %) och S. sonnei (1,5 %) och Salmonella sp. (6,9 %). Fyra fall av E. coli enterotoxigena infektioner (3,1 %), E. coli enteropatogen (EPEC) (2,3 %), ett fall av E. coli enteroinvasiv infektion (0,8 %) och ett fall av Yersinia enterocolitica (0,8 %) identifierades också. Blandinfektioner var vanliga, med rotavirus, EPEC och Salmonella sp. tillsammans med Entamoeba histolytica och Giardia lamblia.

Nyckelord: diarrésjukdom – enteropatogener – rotavirusinfektioner – epidemiologi – Rondônia – Brasilien

Diarrésjukdom står för uppskattningsvis fem miljoner dödsfall per år bland spädbarn under fem år i hela världen (Georges et al. 1984). De viktigaste riskfaktorerna för morbi-dödlighet i samband med diarré är välkända och har att göra med den dåliga livskvaliteten, bristen på sanitära förhållanden och tillgång till rent vatten för större delen av befolkningen som lever i fattiga områden i utvecklingsländerna.

Rapporter visar att diarré är en viktig barnsjukdom i många områden i Latinamerika och står för mer än 20 % av barnadödligheten (Bern et al. 1992). I Brasilien förekommer diarrésjukdomar i hela landet och utgör fortfarande en viktig orsak till barndödlighet i de fattigaste stads- och landsbygdsområdena i både nordöstra och norra regionerna (Guerrant & Kirchhoff 1983).

En longitudinell studie som genomfördes 1990-1992 i staden Belém i den östra Amazonasregionen visade på 5,9 episoder av diarré per barn och år (Linhares 1997).

Mindre aktuella uppgifter från Fortaleza, i landets nordöstra region, visade att antalet diarréepisoder i åldersgruppen 6-12 månader överstiger 7 och 9 per person och år bland familjer i fattiga stadsområden respektive fattiga landsbygdsområden, och att antalet successivt minskar till två episoder per person och år bland de vuxna (Guerrant & Kirchhoff 1983). Hittills har det inte gjorts någon undersökning i Rondônia eller i västra Amazonasområdet för att fastställa förekomsten av diarrésjukdomar, men uppgifter från de officiella hälsovårdsmyndigheterna visar att diarré är den främsta dödsorsaken bland 0-5-åriga barn (Plano Plurianual de Saúde de Rondônia 1996).

Flera studier har genomförts i de södra och sydöstra regionerna i Brasilien för att identifiera etiologiska agens som är förknippade med diarré och för att bedöma både epidemiologiska och kliniska egenskaper hos sjukdomen (Riley et al. 1984, Trabulsi et al. 1985a, Gomes et al. 1991). Några få studier har genomförts i den nordöstra regionen, särskilt i Fortaleza (Guerrant & Kirchhoff 1983) och Recife (Leal et al. 1988). Ingen studie har utförts i norra Amazonasregionen i Brasilien, med undantag för särskilda studier om rotavirus i Belém.

Vi presenterar här preliminära uppgifter om etiologin och de kliniska egenskaperna hos diarré hos spädbarn mellan 0 och 5 år som bor i ett fattigt stadsområde och som hänvisades till en pediatrisk öppenvårdsavdelning i Porto Velho, Rondônia (västra Amazonasregionen). Den relativa frekvensen av enteropatogener liknar den som beskrivits i den nordöstra delen av Brasilien.

MATERIAL OCH METODER

RESULTAT

DISKUSSION

KANONERKÄNNANDE

MATERIAL OCH METODER

Undersökningsområde – Studien genomfördes mellan juli 1998 och mars 1999 av personalen vid ”Centro de Pesquisa em Medicina Tropical (CEPEM)”, Porto Velho, på öppenvårdsenheten ”Policlínica Hamilton Gondin”. I Porto Velho, huvudstaden, har det skett en betydande befolkningsökning under de senaste tre decennierna, vilket beror på migration från olika delar av Brasilien till följd av byggandet av vägen BR364 som förbinder staden med de centrala och södra delarna av landet. Stadens nuvarande befolkning är cirka 200 000 invånare. Staden har en modern geometrisk utformning men saknar ett adekvat sanitetssystem. Policlínica ligger i den fattiga norra utkanten av staden. Dricksvattenförsörjningen är begränsad till en liten andel av åldersboendena och avloppsnätet är obefintligt, varje hus har grotttoaletter.

Studieöversikt – Ett hundratrettio spädbarn i åldern 0 till 5 år fördes av mödrar till ”Policlínica” på grund av diarrésjukdom. Dessutom valdes 43 åldersmatchade kontrollspädbarn utan diarré från ”Policlínica” ut för studien. CEPEM:s barnläkare intervjuade de medföljande vuxna, fick skriftligt informerat samtycke, fyllde i ett frågeformulär och utförde en fysisk undersökning. Särskild uppmärksamhet ägnades åt tidigare symtomhistoria, antal diarréepisoder, feber (axillärtemperatur > 37o,8), kräkningar, uttorkning och förekomst av slem och blod i avföringen.

Laboratoriemetoder – Avföringsprover samlades in efter antingen naturlig evakuering eller genom stimulering med ett glycerinpåsar. Proverna delades upp i två fraktioner: en fraktion användes för parasitologisk undersökning och testning för rotavirus med hjälp av Slidex Kit (Biomerieux). Den andra alikvoten odlades enligt bakteriologiska standardmetoder. I korthet suspenderades ca 3 g avföring i 3 ml PBS och placerades på följande selektiva medier: MacConkey-, SS- och briljantgrön agar (efter anrikning i tetrathionatbuljong innehållande 40 µg/ml novobiocin) för isolering och identifiering av följande enteropatogena bakterier: enteropatogen Escherichia coli (EPEC), enterohemorragisk E. coli (som producerar Shiga-liknande toxin) (EHEC), enteroinvasiv E. coli (EIEC), Shigella, Salmonella sp, Yersinia species, Campylobacter jejuni och C. coli. Plattorna inkuberades vid 37oC i 24-48 timmar utom de som användes för att identifiera Campylobacter-arter. Dessa upptäcktes med hjälp av plattor med modifierad Skirrow, följt av inkubering vid 42oC i 48 timmar i Gaspakburk.

Fem positiva kolonier typiska för E. coli och en laktosnegativ koloni av olika morfologiska typer odlades på MacConkey-agarplattor samt laktospositiva och -negativa kolonier isolerade på SS- och briljantgröna agarplattor identifierades genom biokemiska tester med hjälp av ett EPM-millicitrat-kit (ProBac, Brasil). Kolonier som liknade Campylobacter-arter och som växte på Skirrow-modifierade plattor, genomgick Gram-färgning samt katalas- och oxidastest för att bekräfta släktet. E. coli-stammar som isolerats på MacConkey-agar genomgick agglutinationstester med hjälp av polyvalenta serum mot EPEC-serogrupperna A, B och C. Icke-agglutinerande isolat testades med antiserum mot EHEC-serogrupp O157 och med polyvalenta antiserum mot EIEC-serogrupperna A och B. Isolat som med hjälp av biokemiska tester identifierats som Shigella- och Yersinia-arter serotypades med hjälp av standardmetoder. Kommersiellt tillgängliga antisera från ProBac och Promicro (São Paulo) användes för bestämning av serotyper.

E. coli-isolat som inte tillhörde serotyperna EPEC, EHEC eller EIEC testades för produktion av värmelabilt enterotoxin (LT) och värmestabilt enterotoxin (ST) med PCR. De primers som användes (Tornieporth et al. 1995) är komplementära till följande positioner:

59 till 76 (ET-LT1,5’GCGACAAAAATTATACCGTGCT3′)

765 till 746 (ET-LT2,5’GCGACAAATTATACCGTGCT3′)

79 till 98 (ET-ST1,5’CTGTATTGATTGTCTTTTTCACCT3′) och

260 till 241 (ET-ST2, 5’GCACCCGGTACAAGCAGGAT3′).

Amplifieringen utfördes med 30 cykler i en Perkin-Elmer termocyklare enligt följande: denaturering i 2 minuter vid 92ºC, annealing i 1 minut vid 50oC och förlängning i 2 minuter vid 72ºC. Amplifikationsprocessen avslutades med en förlängning på 5 minuter vid 72ºC och rören kyldes snabbt vid 4oC. Femton µl av varje prov utsattes för elektrofores på en 2 % etidiumbromidfärgad agarosgel vid 100 V i 2 timmar för att visualisera PCR-produkten.

RESULTAT

Age-gruppfördelning av diarrésjukdom – En klart högre incidens i åldersgrupperna från 0 till 2 år i ”Policlínica” observerades bland de 130 diarréfallen sjukdom. Spädbarn under 1 år var särskilt drabbade och stod för 62 fall (47,7 %), varav 28 (21,4 %) var yngre än 6 månader (tabell I).

Förekomst av enteropatogener – Bland de 130 fallen av diarrésjukdom var laboratorieundersökningar negativa för enteropatogena bakterier och rotavirus hos 16 spädbarn. Tabell II visar fördelningen av patogener som hittades i avföring hos 53 spädbarn med diarré (40,7 %) och hos 2 kontroller (4,6 %). Rotavirus var den vanligaste patogenen som hittades (19,2 % av diarréfallen och 2,4 % av kontrollerna). Shigella-arter hittades i 10 fall (7,7 %) och inte bland kontrollerna, med hög frekvens av S. flexneri (8/10) i förhållande till S. sonnei (2/10). Salmonella sp. hittades i 9 fall (6,9 % av diarréfallen och 1 kontroll – 2,4 %). ETEC hittades i 4 diarréfall, som alla hade både LT- och ST-enterotoxiner. EPEC hittades i 3 diarréfall (2 E. coli O111 och 1 E. coli O125). Ett fall av EIEC och ett fall av Y. enterocolitica identifierades bland barn med diarré. Campylobacter hittades antingen i diarréfall eller i kontroller. Parasitologiska undersökningar visade 8 fall av diarrécystor av E. histolytica. Cystor av G. lamblia hittades i 19 fall av diarré och hos 4 kontroller. Blandinfektioner var relativt vanliga med följande fördelning: 2 fall av infektioner med S. flexneri och rotavirus, 3 fall av infektioner med Salmonella sp. och G. lamblia och 2 fall av samtidig infektion med EPEC och E. histolytica.

Åldersfördelning – Åldersgruppsfördelningen av de olika enteropatogener som hittades i samband med de 114 fallen av diarrésjukdom visas i figuren. Som redan framgår av tabell I inträffade 80,5 % av diarréepisoderna i åldersgrupper under 2 år. Rotaviruspositiviteten är lika hög hos spädbarn under ett år som i åldersgruppen 1-2 år. Andra patogener förekommer i alla åldersgrupper, men deras frekvens kan inte fastställas med tanke på det låga antalet diarréfall som observerats hos barn över två år.

Epidemiologiska och kliniska särdrag – Även om alla bakteriella patogener förekom lika ofta i diarréfall under hela studieperioden var antalet rotaviruspositiva fall, 70 %, högre under perioden oktober-februari (regnperioden) än mellan maj och september (torrperioden). De kliniska tecken och symtom som barnläkare noterade vid intagningen sammanfattas i tabell III; information från medföljande vuxna om kräkningar finns också med. Feber förekom oftare vid rotavirusinfektioner (60 % c2 14,85, P= 0,011, 5df) än närvaron av blod i avföringen var vanlig vid S. sonnei-infektioner (80 % c2 36,45, P= 0,00001 5df) liksom förekomsten av kräkningar (c2 18,84, P=0,002). Förekomst av slem i avföringen observerades i alla diarréfall oavsett etiologi.

DISKUSSION

I föreliggande studie studerades 130 fall av diarré och 43 åldersmatchade kontroller i åldersgruppen 0 till 5 år i en pediatrisk öppenvårdsavdelning i det tätortsnära området Porto Velho. Diarréfallen var koncentrerade till åldersgrupper under 2 år (80 %), vilket tyder på en progressiv utveckling av immunitet mot enteropatogener. Eftersom diarréfallen upptäcktes passivt kan föräldrarnas och samhällets vana att ägna större uppmärksamhet åt yngre barn delvis förklara den snedvridning som observerats i åldersfördelningen av fallen. Vid en longitudinell undersökning i Fortaleza, där man aktivt sökte efter diarréfall, observerades en liknande åldersfördelning (Guerrant & Kirchhoff 1983), vilket bekräftar att immunitet spelar en viktig roll för att förklara åldersfördelningsprofilen.

När det gäller de enteropatogener som är förknippade med diarréepisoderna fann man i Porto Velho-provet en hög prevalens av rotavirus (19,2 % av diarréfallen och 2,4 % av kontrollerna).

Rotavirus är den vanligaste enteropatogenen som påträffades i de tre studerade regionerna (cirka 20 %). I Porto Velho, som redan observerats i São Paulo (Trabulsi et al. 1985) och Belém (Linhares 1997), är rotavirus oftare förknippat med feber (60 % av fallen i Porto Velho).

ETEC var den vanligaste undergruppen av E. coli som förknippades med diarré i Guerrants undersökning i Fortaleza, medan den stod för en lägre andel av patienterna i Trabulsis undersökning i São Paulo (Trabulsi et al. 1985b) och i denna undersökning i Porto Velho. Medan LT-toxinpositiva E. coli-stammar alltid hittades i São Paulos och Fortalezas prover, hittades både LT- och ST-toxiner i de fyra ETEC-isolaten från Porto Velho.

Salmonella- och Shigella-infektioner, som var sällsynta i undersökningarna i São Paulo (Gomes et al. 1991), är mer frekventa i nordost (Guerrant & Kirchhoff 1983) och i Porto Velho, där de förknippades med 6,9 % respektive 7,7 % av diarrésjukdomsepisoderna. Shigella-infektioner, som är lika vanliga i andra utvecklingsländer som Sydafrika (Scragg et al. 1978), Mexiko (Munhoz et al. 1979) och Bangladesh (Stool et al. 1982), är ansvariga för de allvarligaste formerna av diarré och var i Porto Velho-provet ofta förknippade med kräkningar (90 %) och blod i avföringen (80 %), vilket tyder på en allvarlig skada på tarmslemhinnan.

Inget fall av infektion med Campylobacter species upptäcktes i diarréfallen i Porto Velho, medan denna enteropatogen ofta observeras i São Paulo (Gomes et al. 1991). Ett fall av diarré i samband med Y. enterocolitica observerades i Porto Velho-provet. Y. enterocolytica har redan beskrivits i fall av diarré i Rio de Janeiro, men har sällan påträffats i andra områden. Det är värt att notera att den ofta är förknippad med diarré i Kanada, vilket tyder på att denna art är bättre anpassad till kalla miljöer.

Sammanfattningsvis har denna undersökning visat att fördelningen av enteropatogener associerade med diarré i Porto Velho liknar den som observerats i nordöstra och östra Amazonasområdet i delstaten Pará. Vissa särdrag som observerats i denna studie väcker också intresse för ytterligare forskning om enteropatogener i västra Amazonas i syfte att bättre identifiera grupper, undergrupper och varianter av virala och bakteriella patogener som förekommer i regionen samt information om antibiotikaresistens.

KANTERING

Till Dr Luiz Rachid Trabulsi, Instituto Butantã, för hans värdefulla kommentarer och för att ha läst det ursprungliga manuskriptet.

• Bern C, Martines J, Zousa I, Glass RI 1992. Omfattningen av det globala problemet med diarrésjukdomar: en tioårig uppdatering. Bull WHO 70: 705-714.

• Georges MC, Wachsmuth IK, Meunier DMV, Nebout N, Didier F, Siopathis MR, Gorges AJ 1984. Parasitära, bakteriella och virala enteriska patogener i samband med diarré i Centralafrikanska republiken. J Clin Microbiol 19: 571-575.

• Gomes T, Rassi V, Macdonald K, Ramos S, Trabulsi LR, Vieira M, Guth B, Candeias J, Ivey C, Toledo MR, Blake P 1991. Enteropatogener i samband med akut diarrésjukdom hos stadsbarn i São Paulo, Brasilien. J Infect Dis 7: 164-331.

• Guerrant RL, Kirchhoff LV 1983. Prospektiv studie av diarrésjukdomar i nordöstra Brasilien: sjukdomsmönster, näringsmässiga konsekvenser, etiologier och riskfaktorer. J Infect Dis 7: 753-759.

• Leal N, Cavalcanti T, Hofer E 1988. Enteropatogener som upptäckts hos friska barn i tre låginkomstsamhällen i Recife, delstaten Pernambuco, Brasilien. Mem Inst Oswaldo Cruz 83: 153-159.

• Linhares AC 1997. Rotavirusinfektion i Brasilien: epidemiologi, immunitet och potentiell vaccination. Braz J Infect Dis 1: 284-293.

• Munhoz OH, Coelho-Ramirez P, Serafin FA, Olarte J, Pickering LK, Du Pont H, Gutierrez G 1979. Gastroenteritis infecciosa aguda. Etiologia y su correlacion con las manifestaciones clínicas y el moco fecal. Arch Invest Med 10: 135-145.

• Plano Plurianual de Saúde, Rondônia 1996. Rondônias hälsovårdssekretariat, 168 sidor.

• Riley LW, Ceballos BJO, Trabulsi LR, Toledo MRF, Blake PA 1984. Sjukhusens betydelse som reservoar för endemisk multiresistent Salmonella typhimurium som orsakar infektion hos brasilianska stadsbarn. J Infect Dis 150: 236-241.

• Scragg JN, Rubidge CJ, Appelbaum PC 1978. Shigella-infektion hos afrikanska och indiska barn med särskild hänvisning till Shigella-septikemi. J Pediatr 93: 796-797.

• Stool BJ, Glass RJ, Huq MI, Khan MU, Bann H, Holt J 1982. Epidemiologiska och kliniska egenskaper hos barn som var infekterade med Shigella och som besökte ett sjukhus för diarrésjukdomar i Bangladesh. J Infect Dis 146: 177-183.

• Tornieporth NG, John J, Salgado K, Jesus P, Latham E, Melo MCN, Gunzburg ST, Riley LW 1995. Differentiering av patogena Escherichia coli-stammar hos brasilianska barn genom PCR. J Clinical Microbiol 33: 1371-1374.

• Trabulsi LR, Toledo MRF, Ceballos BSO, Candeias JAN 1985a. Epidemiologi för diarrésjukdomar i Sydamerika. Elsevier Science Publisher 12: 121-125.

• Trabulsi LR, Toledo, MRF, Murahovschi J, Neto UF, Candeias JAN 1985b. Epidemiologi för bakteriell diarrésjukdom hos barn i Brasilien. Bact Diar Dis 20: 25-36.

Figur | Tabell I | Tabell II | Tabell III