Dientamoeba fragilis - анаеробний, одноклітинний паразит шлунково-кишкового тракту (ШКТ) людей і тварин, який досі викликає питання щодо його біології, життєвого циклу і патогенності. У людей відмічають симптоми шлунково-кишкового захворювання, хронічний біль у животі, діарею [1, 2, 3, 4, 5]. Паразит не є інвазивним, діентамеби схильні інфікувати крипти слизової оболонки товстого кишечника від сліпої кишки до прямої кишки, що може викликати еозинофільну запальну реакцію слизової оболонки товстої кишки, і, як наслідок, появу симптомів хвороби [6].
Молекулярно-генетичні та імунологічні методи діагностики діентамебіазу характеризуються вищою чутливістю і специфічністю, меншою праце- та часозатратністю, але на сьогодні класичні методи мікроскопії, завдяки технічній доступності та відносній дешевизні, залишаються широко вживаними в різних країнах світу при проведенні лабораторного обстеження з метою діагностики кишкових паразитарних інвазій (КПІ), спричинюваних D. fragilis. [7-14]. Метою дослідження є підвищення ефективності діагностики протозойних кишкових хвороб за допомогою мікроскопічного методу.
Дослідження проводили в лабораторії нових та маловивчених інфекційних захворювань (ЛНМІЗ) Державної установи «Інститут мікробіології та імунології ім. І.І. Мечникова Національної академії медичних наук України» (ДУ «ІМІ НАМН»).
За критеріями наявності симптомів захворювань ШКТ (діарея, нестійкість випорожнень, біль у животі, метеоризм, блювання, нудота, відрижка тощо) та анамнестичних даних було відібрано 302 зразки біологічного матеріалу (калу) від хворих на стаціонарному лікуванні.
Кал (фекалії) є основним типом біологічного матеріалу, що найчастіше досліджується (при виконанні наукових робіт та у медичній і ветеринарній практиці) з метою виявлення кишкових протозойних паразитів. Тому методи (способи) фарбування для мікроскопічного виявлення кишкових протозойних паразитів, зокрема D. fragilis зазвичай описуються в контексті їх використання саме для фарбування мазків фекалій [15-18].
Для відбору зразків калу (ЗК) використовували стерильні спеціальні одноразові контейнери промислового виробництва. При відборі ЗК слід запобігати потраплянню в контейнер сечі, змивної води, часток ґрунту та іншого не притаманного фекаліям матеріалу. Внесений у контейнер ЗК необхідно ретельно гомогенізувати із розчином консерванту, після чого контейнер слід герметично закрити кришкою для запобігання проливу вмісту. Маркування контейнеру повинно включати дані: П.І.Б. пацієнта (або № направлення та код зразку); дату і час відбору зразку; тип біологічного матеріалу (якщо останній не є ЗК); наявність або відсутність консерванту (додаткове маркування ємності).
Для проведення мікроскопічного дослідження з метою виявлення кишкових паразитів необхідно відібрати ЗК не менш ніж 1,5 - 2,0 г. У різних порціях і шарах фекалій концентрація кишкових паразитів може суттєво варіювати, тому зразок відбирається із декількох його місць - частково із зовнішнього шару та - із внутрішньої зони кінцевої порції.
Термін надходження ЗК у лабораторію не повинен перевищувати: 30 хвилин ЗК без консерванту (для виявлення рухливих форм кишкових найпростіших і личинок геогельмінтів); до 7-10 діб ЗК з консервантом (від часу останньої дефекації і відбору зразка). Більша тривалість зберігання і транспортування ЗК призводить до суттєвого погіршення морфології найпростіших і гельмінтів, які підлягають виявленню методами мікроскопії, а також до надмірного розмноження у ЗК без консерванту присутніх мікроорганізмів, насамперед – дріжджів та інших грибів, що у цілому робить ЗК непридатними для діагностичних досліджень (англ. «undiagnosable»). На всіх етапах маршруту (від відбору, транспортування, надходження, реєстрації, первинної обробки) до початку проведення мікроскопічних досліджень ЗК належить зберігати у прохолодних умовах (при to = 4 - 6 оС). Заморожування ЗК не допускається (заморожування та відтавання призводить до руйнування кишкових паразитів із втратою їх діагностично-важливих мікроскопічних характеристик).
Процедура первинної обробки ЗК для їх тривалого зберігання (за умови надходження «без консерванту») полягає в їх стабілізації консервантами, якими слугують: 10,0 % формалін (formalin, FOR), або натрію ацетат-оцтова кислота-формалін (sodium acetate-acetic acid-formalin, SAF). Розчин 10,0 % FOR - додається в контейнер із ЗК у співвідношенні об’ємів 1:1, а консервант SAF у співвідношенні об’ємів 3:1 відповідно. Після внесення консервантів у контейнер із ЗК останні ретельно гомогенізуються (шляхом перемішування вмонтованою ложечкою, чистою паличкою, аплікатором тощо). Контейнери із стабілізованими ЗК додатково маркуються позначками: «+ FOR» або «+SAF». Тривалість консервування – 30 хвилин (хв). Стабілізовані ЗК можуть зберігатись в холодильнику (незамороженими) упродовж 7 - 10 діб, залишаючись придатними для дослідження мікроскопічним методом.
Транспортування ЗК у лабораторію здійснюється у спеціальних контейнерах (металевому або пластиковому футлярі, біксі тощо із стійкого до автоклавування та дії дезінфектантів матеріалу) з укладеними на дно адсорбуючими серветками. За погодних умов із температурою повітря не вище 37о С немає потреби у використанні для транспортування ЗК сумок-холодильників (термоконтейнерів), якщо тривалість транспортування не перевищує 2 годин.
Ефективність мікроскопічного виявлення D. fragilis у зразках біологічного матеріалу залежить від багатьох чинників, але у першу чергу - від методу їх фарбування, який повинен забезпечувати надійну візуалізацію характерних ознак у забарвлених клітинах паразитів для їх ідентифікації та диференціації від морфологічно подібних «артефактів», що часто присутні у досліджуваному матеріалі: клітин дріжджеподібних грибів, лейкоцитів, макрофагів, еритроцитів, мікрокрапель жиру, неперетравленого пилку, спор, зерен крохмалю, оболонок ядер чи іншого детриту клітин рослин тощо [19, 20, 16-18]. Для ідентифікації D. fragilis використовують фіксовані перманентно (постійно) забарвлені мазки (ФПЗМ). Для мікроскопічного виявлення D. fragilis найчастіше застосовуються методи перманентного фарбування трихромом за модифікацією Вітлі (mWTS) (англ. Wheatley's modification trichrome stain) та залізним гематоксиліном за Гейденгайном (HIHS)(англ. Heidenhain's iron-hematoxylin stain) [20, 15-18].
Загальновизнані переваги ФПЗМ включають: вищу чіткість і контрастність забарвлення клітин кишкових протозойних паразитів, що дозволяє їх легко виявляти та диференціювати від присутніх у матеріалі артефактів; придатність для мікроскопічного перегляду в умовах надвисокої потужності (синонім: в умовах високої роздільної здатності, тобто - з масляною імерсією і сумарним збільшенням мікроскопу у 1000 та більше разів), що забезпечує візуалізацію дрібних деталей будови найпростіших; практично необмежену тривалість зберігання препаратів мазків та стійкість вихідної мікроскопічної картини у них, що уможливлює їх повторний перегляд та використання таких препаратів у ролі навчальних. Проте практичне використання ФПЗМ обмежують суттєві недоліки МПФ ФМ (методи перманентного (постійного) фарбування фіксованих (сухих) мазків), насамперед: висока вартість засобів (переважно імпортних барвників), потрібних для проведення процедур перманентного фарбування фіксованих мазків матеріалу; необхідність підбору консервантів матеріалу та фіксаторів мазків із дотримання правила їх сумісності з конкретним методом перманентного фарбування; висока праце- і часозатратність відтворення останніх; неможливість виконання певних технологічних процедур для одночасного фарбування групи мазків; короткий термін придатності і необхідність регулярного контролю якості та заміни розчинів, які використовуються для проведення перманентного фарбування мазків; загальна технологічна складність (багатоетапність) виготовлення ФПЗМ і висока залежність результатів мікроскопічної візуалізації кишкових протозойних паразитів та інших об’єктів у мазках від можливих відхилень виконання процедур фарбування; труднощі очистки стійко забарвлених предметних та покривних скелець для їх повторного використання. Крім того, на сьогодні не існує універсального (єдиного) МПФ ФМ, який би забезпечував достатньо якісне диференційне забарвлення всіх кишкових найпростіших.
Результати мікроскопії препаратів ФПЗМ вважають остаточними. Остаточний результат виявлення кишкових протозойних паразитів ґрунтувався на наявності (візуалізації) ідентифікаційних ознак/критеріїв, якими слугують такі біологічні характеристики клітин паразитів: форма, розмір, зовнішньо- і внутрішньоклітинні елементи структури, тинкторіальні властивості (із диференційним забарвленням стінок, мембран, ядер, цитоплазми, вакуолей, гранул тощо), які детально описані у ряді загальнодоступних електронно-інформаційних ресурсах (веб-сайтах), де також представлено галереї зображень паразитів і артефактів для їх розрізнення [17-21].
Загалом у 302 хворих на стаціонарному лікуванні за допомогою мікроскопічних методів ідентифіковано 39 кишкових протозойних паразитів, серед яких переважна більшість була представлена хвороботворними видами (84,6 %), а менша частка - коменсальними видами (15,4 %) (р ≤ 0,05).
Серед ідентифікованих видів хвороботворних протозойних паразитів D. fragilis становила 42,4 %.
Встановлення лабораторно підтвердженого діагнозу діентамебіазу не передбачає визначення кількості клітин збудників у досліджуваному матеріалі, тобто ґрунтується на самому факті їх виявлення/ідентифікації [3, 4, 16, 19-22]. Однак, в усіх випадках виявлення/ідентифікації D. fragilis спостерігалась висока концентрація клітин цих паразитів у перманентно забарвлених (mWTS і HIHS) мазках ЗК, що додатково підтверджує обґрунтованість встановленого діагнозу діентамебіаз.
Наявність хвороботворних кишкових паразитів у біологічному матеріалі можна виявляти різними методами: мікроскопічними, імунологічними, молекулярно-генетичними, культуральними та іншими. Мікроскопічні методи завдяки технічній доступності, відносній дешевизні, універсальній придатності для виявлення як хвороботворних, так і коменсальних паразитів та інших діагностично значимих об’єктів (дріжджеподібних грибів, еритроцитів, лейкоцитів, макрофагів, ракових клітин тощо) залишаються широко вживаними в різних країнах світу при проведенні лабораторного обстеження хворих на стаціонарному лікуванні з метою виявлення КПІ.
Список літератури:
1. Dientamoeba fragilis. Сучасний погляд на маловивчене найпростіше. Стислий огляд / Н. А. Чигиринська, С. І. Похил, О. М. Тимченко [та ін.] // Proceedings of the 11th International scientific and practical conference. CPN Publishing Group. Tokyo, Japan. 2022. С. 182-187. URL : https://sci-conf.com.ua/wp-content/uploads /2022/06/SCIENCE-INNOVATIONS-AND-EDUCATION-PROBLEMS-AND-PROSPECTS-1-3.06.22.pdf
2. Dientamoeba fragilis. Методи лабораторної діагностики / Н. А. Чигиринська, О. М. Тимченко, С. І. Похил [та ін.] // The 8th International scientific and practical conference “Science and society: modern trends in a changing world” (July 8-10, 2024) MDPC Publishing, Vienna, Austria. 2024. С. 44-50. URL https://sci-conf.com.ua/viii-mizhnarodna-naukovo-praktichna-konferentsiya-science-and-society-modern-trends-in-a-changing-world-8-10-07-2024-viden-avstriya-arhiv/
3. Garcia L. S. Dientamoeba fragilis, One of the Neglected Intestinal Protozoa // J. Clin. Microbiol. 2016. Vol. 54. No 9. P. 2243-2250. DOI : 10.1128/JCM.00400-16. URL : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5005499/#:~:text=Dientamoeba%20fragilis%20is%20a%20single, exceeds%20the%20incidence%20of%20giardiasis
4. Dientamoeba fragilis, the Neglected Trichomonad of the Human Bowel / D. Stark, J. Barratt, D. Chan, J. T. Ellis // Clin. Microbiol. Rev. 2016. Vol. 29, No 3. P. 553–580. DOI : 10.1128/CMR.00076-15. URL : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27170141/#:~:text=Dientamoeba%20fragilis%20is%20a%20protozoan,in% 20association%20with%20gastrointestinal%20symptoms
5. Cacciò S. M. Molecular epidemiology of Dientamoeba fragilis // Acta Tropica. 2018. Vol. 184. P. 73-77. URL : DOI : 10.1016/j.actatropica.2017.06.029 ; https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/ S0001706X17303352?via%3Dihub
6. El-Gayar E. K., Mokhtar A. B., Hassan W. A. Study of the pathogenic potential of Dientamoeba fragilis in experimentally infected mice // Parasite Epidemiology and Control. 2016. Vol. 1. P. 136-143. URL : DOI : https://doi.org/10.1016/j.parepi.2016.05.002; https://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S240567311630006X
7. Korzeniewski К. Prevalence of Intestinal Protozoan Infections among European UN Peacekeepers in Chad, Central Africa // Intern. Rev. Armed Forces Medic. Services. 2011 Vol. 85, No. 2. P. 57-61. URL : https://medycynatropikalna.pl/media/publications/69.pdf.
8. Infectious diseases in German military personnel after predominantly tropical deployments: a retrospective assessment over 13 years / M. Schawaller, D. Wiemer., R. M. Hagen [et al.] // BMJ Mil. Health 2020. P. 1–6 URL : DOI : 10.1136/bmjmilitary-2020-001575 ; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33257519/
9. Epidemiology and associated microbiota changes in deployed military personnel at high risk of traveler's diarrhea / W. A. Walters, F. Reyes, G. M. Soto [et al.] // PLoS One. 2020. Vol. 15, No. 8. P. 0236703. URL : DOI : 10.1371/journal.pone.0236703 ; https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0236703
10. Surveillance for Enteric Parasites among U.S. Military Personnel and Civilian Staff on Joint Task Force Base-Bravo in Soto Cano, Honduras and the Local Population in Comayagua and La Paz, Honduras / B. H. Kwa, R. Aviles, S. T. Tucker [et al.] // Mil. Med. 2004. Vol. 169, No. 11. P. 903-908. URL : DOI : 10.7205/milmed.169.11.903 ; https://academic.oup.com /milmed/article/169/11/903/4283630
11. A cross-sectional analysis of clinical presentations of and risk factors for enteric protozoan Infections in an Active Duty Population during Operation Iraqi Freedom / J. W. Downs, S. D. Putnam, D. M. Rockabrand [et al.] // Trop. Dis. Travel. Med. Vac. 2015. Vol. 1. P. 2. URL : DOI : 10.1186/s40794-015-0005-6 ; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28883934/
12. The Prevalence of Blastocystis hominis and Other Protozoan Parasites in Soldiers Returning from Peacekeeping Missions / A. Duda, D. Kosik-Bogacka, N. Lanocha-Arendarczyk [et al.] // Am. J. Trop. Med. Hyg. 2015. Vol. 92, No. 4. P. 805-806. URL : DOI : 10.4269/ajtmh.14-0344 ; https://www.ajtmh.org/view/journals/tpmd/92/4/article-p805.xml
13. Korzeniewski K., Augustynowicz A., Lass A. Intestinal parasites in Polish community on the example of military environment // Int. Marit. Health. 2014. Vol. 65, No. 4. P. 216–222. URL : DOI : 10.5603/IMH.2014.0041.
14. Korzeniewski K. Elimination of Intestinal Parasites among Polish Soldiers Deployed to Afghanistan, 2010-2014. // Intern. Rev. Armed Forces Medic. Services. 2015. Vol. 89, No. 2. P. 42-50. URL : https://medycynatropikalna.pl/media/publications/113. Pdf.
15. Detection of intestinal protozoa in the clinical laboratory / I. H. McHardy, M. Wu, R. Shimizu-Cohen // J. Clin. Microbiol. 2014. Vol. 52, No. 3. P. 712-720. URL : DOI : 10.1128/JCM.02877-13
16. Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Procedures for the Recovery and Identification of Parasites from Intestinal Tract; Approved Guideline - Second Edition / L. S. Garcia, J. L. Campbell, T. R. Fritsche [et al.] // CLSI document M28-A2. 2005. Vol. 25, No. 16. URL : https://clsi.org/ media/1460/m28a2_sample.pdf.
17. CDC: DPDx - Laboratory Identification of Parasites of Public Health Concern. Centers for Disease Control and Prevention. Website accessed 30 June 2024. URL : https://www.cdc.gov/dpdx/diagnosticprocedures/index.html .
18. Library catalog of publications WHO: Basic laboratory methods in medical parasitology. World Health Organization, Geneva, 1994. 131 p. URL: who.int/iris/bitstream/10665/141252/1/5225032508.pdf.
19. Garcia L. S. Diagnostic medical parasitology, 6th ed. ASM Press, Washington, DC. 2016. 1202 p. URL : https://books.google.com.ua/books/ about/Diagnostic_Medical_Parasitology.html?id=TQysBAAAQBAJ&redir_esc=y.
20. Practical Guidance for Clinical Microbiology Laboratories: Laboratory Diagnosis of Parasites from the Gastrointestinal Tract / L. S. Garcia, M. Arrowood, E. Kokoskin [et al.] // Clin. Microbiol. Rev. 2017. Vol. 31, Is. 1 : e00025-17. URL : DOI: 10.1128/CMR.00025-17.
21. PARA-SITE Online. Medical Chemical Corporation (MCC). 2015. URL : http://www.med-chem.com/para-site.php.
22. CDC. Parasites - Dientamoeba fragilis infection. URL : www.cdc.gov/dpdx/dientamoeba/index.html
|