Escherichia coli, gıda yoluyla bulaşan enfeksiyonlara neden olduğu bilinen, ortaya çıkışları ilk kez 1983 yılında bildirilen insan gastrointestinal yollarının bir patojenidir [1, 2].

E. coli O157, en baskın serotip olup dünya genelinde her yıl yaklaşık bir milyon diyare vakasına ve 2000 hemolitik üremik sendromuna (HUS) neden olmaktadır [3]. Bu patojen, bir tip 3 salgı sistemi (T3SS), ‘intimin’ adlı bir adezin ve onun reseptörü olan ‘Tir’ (translokasyonlu intimin reseptörü) için kromozomal bir patojenisite adasına sahip olduğu bilinen bir enterohemorajik E. coli (EHEC) [4] tipidir [5]. Bu üç faktörün etkileşimi EHEC'in patojenisitesinde hayati önem taşır.

Bakteri gastrointestinal yollara girdiğinde, enterositleri koruyan kalın mukus katmanına nüfuz eder. Tir, T3SS aracılığıyla hücreleri enfekte eder ve enterositlerin yüzeyinde eksprese edilir. Tir ile adezin intimin arasındaki etkileşim bakterilerin mukoza yüzeyine tutunmasına olanak sağlar [5]. EHEC artık intestinal yolları kolonize etmiştir.

Strateji 2: Saldırı

Bağırsağın kolonizasyonu, E. coli O157 tarafından izlenen iki ayaklı stratejinin yalnızca birinci bölümüdür. Bu E. coli suşunun aynı zamanda Shiga toksini veya Stx olarak bilinen bir sitotoksini ürettiği bilinmektedir [1].

Bir yandan Stx, intimin için bir başka yüzey reseptörü olan nükleolinin ekspresyonunu artırarak bakterilerin mukoza yüzeyine tutunmasını güçlendirir.

Öte yandan, bakteriyel hücre parçalandığında, Stx, intestinal lümene salınır ve ince bağırsağın mikrovasküler endotelyal hücrelerindeki bir Gb3 reseptörüne bağlanır. Stx-Gb3 kompleksi, hücre içine ve endoplazmik retikuluma doğru taşınır.

Hedefe ulaştığında kompleks, protein sentezini inhibe ederek hücre ölümüne yol açar [6, 7]. Subletal konsantrasyon vakalarında, Stx, hücre ekspresyonunun yeniden modellenmesine yol açabilir. Bu durum trombositlerin aktivasyonu [8], adezyon moleküllerinin [9] ve enflammatuar kemokinlerin ekspresyonu [10] ile sonuçlanabilir. Stx'in sitotoksik etkisi artırılarak WBC'lerin endotelyal hücrelere adezyonu desteklenir ve bu da tromboz ve doku hasarına neden olur. Kılcallardaki tromboz daha sonra mekanik hemolize yol açtığından [11], hastalar fragmente RBC ve ayrıca düşük trombosit sayımları ile kliniğe başvururlar.

Örnek olgu çalışması ve sonuçların yorumlanması

İki yaşında bir hasta, sulu dışkı şikâyetiyle hastaneye başvurmuş, bu durum daha sonra ateş görülmesiyle birlikte kanlı dışkıya dönüşmüştür.

Kan sayımında 6,8 g/dl (4,22 mmol/l) HGB görülmüş olup bu durum analizör üzerinde ‘Anemi’ işaret mesajına neden olmuş ve 27 x10⁹/l PLT-F sayımı da ‘Trombositopeni’ işaret mesajını tetiklemiştir. Hastaneye kabulden sonraki 4. günde, kan simirinde %4,0 oranında şistositlerin mevcut olduğu tespit edilmiştir.

Otomatik bir dijital görüntüleme analizörü olan DI-60'ın Gelişmiş RBC Uygulaması ile şistositler olarak sınıflandırılan eritrositler.

Şistositlerin etkileşimleri PLT histogramında görülmüş olup bunlar ‘PLT Anormal Dağılımı’ işaret mesajını tetiklemiştir.

Hastanın üst diskriminatörde etkileşimler gösteren PLT histogramı

RET saçılım grafiğinde görülen retikülosit popülasyonu artış göstermiştir (mor ve kırmızı bölge). Ek olarak, matür RBC kümesinden düşük FSC bölgesine uzanan mavi partiküller vardır. Saçılım grafiğinin bu bölgesinde küçük boyutlu eritrositlerin ve şistositlerin varlığı ‘Fragmentler?’ işaret mesajını tetiklemiştir.

Düşük FSC bölgesine uzanan RBC popülasyonunun (mavi) yer aldığı RET saçılım grafiği.

Loading 3D-Element

Test sonuçları ayrıca akut böbrek hasarı ve yükselmiş laktat dehidrojenazın (LD) yanı sıra WBC ve C-reaktif protein (CRP) artışı göstermiştir. Bu da HUS şüphesine yol açmıştır. Escherichia coli O157 lipopolisakkarit antikorları tespit edilmiş olması Shiga toksin üreten E. coli kaynaklı HUS tanısını doğrulamıştır.

Referanslar

[1] Tarr PI et al. (1995): Escherichia coli 0157:H7: Clinical, Diagnostic, and Epidemiological Aspects of Human Infection. Clin Infect Dis. 20(1): 1-10.

[2] Riley LW et al. (1983): Hemorrhagic colitis associated with a rare Escherichia coli serotype. N Engl J Med. 308(12): 681-685.

[3] Majowicz SE et al. (2014): Global incidence of human Shiga toxin-producing Escherichia coli infections and deaths: A systematic review and knowledge synthesis. Foodborne Pathog. Dis. 11(6): 447–455

[4] Gambushe SM et al. (2022): Review of Escherichia coli O157:H7 Prevalence, Pathogenicity, Heavy Metal and Antimicrobial Resistance, African Perspective. Infect Drug Resist. 15: 4645–4673.

[5] Joseph A et al. (2020): Shiga Toxin-Associated Hemolytic Uremic Syndrome: A Narrative Review. Toxins. 12(2): 67.

[6] Johannes L et al. (2010): Shiga toxins—From cell biology to biomedical applications. Nat. Rev. Microbiol. 8(2): 105–116.

[7] Kavaliauskiene S et al. (2017): Protection against Shiga Toxins. Toxins. 9(2): 44.

[8] Karpman D et al. (2001): Platelet activation by Shiga toxin and circulatory factors as a pathogenetic mechanism in the hemolytic uremic syndrome. Blood. 97(10): 3100–3108.

[9] Morigi M et al. (1995): Verotoxin-1 promotes leukocyte adhesion to cultured endothelial cells under physiologic flow conditions. Blood. 86(12): 4553–4558.

[10] Zoja C et al. (2002): Shiga toxin-2 triggers endothelial leukocyte adhesion and transmigration via NF-kappaB dependent up-regulation of IL-8 and MCP-1. Kidney Int. 62(3): 846–856.

[11] Bommer M et al. (2018): The Differential Diagnosis and Treatment of Thrombotic Microangiopathies. Dtsch Arztebl Int. 115(19): 327–334.

Bilimsel Takvim 2023

Aylık vakalarımızı keşfedin