od 1 do 4 tygodni, może występować biegunka na tle Cryptosporidium paruum. Kał jest wtedy wodnisty, o zabarwieniu żółtawym, z zawartością niestrawionego mleka, krwi, śluzu (19). Wydalanie wodnistego, cuchnącego kału towarzyszy salmonellozie u cieląt w wieku 5-14 dni.
Ostatnie lata przyniosły szerszą interpretację klasycznego, komórkowego patomechanizmu biegunek na tle enterotoksyn, który okazuje się mieć zastosowanie tylko do biegunek bez odpowiedzi zapalnej. Do pełniejszego przedstawienia stanów biegunkowych przebiegających z zapaleniem jelit wprowadzono zintegrowany model neuronalno-immunologiczny umiejscowiony w blaszce właściwej (lamina pro-pria) (15, 18). Postęp w sekwencjonalnym zrozumieniu dróg sygnałowych odpowiedzialnych za wydzielanie nadmiaru elektrolitów7 i wody do jelit można przedstawić następująco (-» oznacza pobudzenie):
- Mechanizm klasyczny receptorowy: ente-rotoksyna —» receptor rąbka oskórkowego —> wzrost aktywności cyklazy adenylow^ej -» w7zrost cAMP -> nadmierna sekrecja jonów' Cl' i wody do światła jelit.
- Mechanizm neuronalny: enterotoksyna —» komórki enterochromochłonne kosmków7 jelitowych —» serotonina (5HT) i prostaglandyny (PGs) -» substancja P (SP) lub wazoaktywny peptyd jelitowy (VIP) z czuciowych zakończeń nerwowych —» sekrecja jonów7 Cl', Na", HC03' i wody. Potwierdzeniem neuronalnego rozwoju biegunek powodowanych termostabilną (ST) enterotoksyną E. coli jest ich blokowanie uprzednim podaniem czynników7 znoszących aktywmość nerw7ow7ą, tj. tetrodoksymą, heksa-metonium lub lidokaina.
c
Podane mechanizmy odnoszą się przede wszystkim do działania termostabilnej entero-toksyny E. coli oraz u ludzi do toksyny CT pochodzącej z Vibrio cholerne, które pomimo działania przez różne drogi neuronalne, powodują biegunki bez stanów7 zapalnych.
- Mechanizm neuronalno-immunologiczny odnosi się do biegunek przebiegających z odczynem zapalnym, powodowanym np. przez toksyny A i B Clostridium difflcile. Toksyna A —> czuciowe włókna aferentne zawierające SP i peptydy związane z genem kalcytoniny (CGRP) —> komórki tuczne -* leukotrien C4 (LTC,) oraz czynnik aktywujący płytki krwi (PAF) —» wzrost sekrecji ptynu do światła jelit (ryc. 1). Uwolnione z aktywowanych komórek tucznych UC4 i PAF z jednej strony wzbudzają kaskadę zapalną, z drugiej silnie stymulują wydzielanie płynu do światła jelit i biegunkę. Jednym ze sposobów7 hamowania biegunek pow7odowianych przez toksynę A jest podawanie środków7 stabilizujących komórki tuczne i zapalne (np. ketotifen). Skuteczne w7 znoszeniu objawńw7 biegunkowych okazują się rów7-nież środki antagonizujące działanie SP i CGRP. Należy podkreślić, że ten kierunek terapii jest nieskuteczny przy biegunkach na tle E. coli, ponieważ termostabilne enterotoksyny tej bakterii nie aktywują komórek tucznych.
- Mechanizm bakteryjnej mimikry oparty7 jest o endogenny guanilinowy układ transportowy. Guanilina i uroguanilina są 15- i 16-aminokw7a-sowymi peptydami wyizolowanymi z jelit, reguluj ącymi transport płynów7 i elektrolitów7
7,5
7,45
7,4
7,35
7,3 -
7,25
7,2 i
7,15
mmm
• |
, > • * % | |
'W* |
. | |
• | ||
-'■'i' |
|T ij* | |
•m+\ '/i! u’ • t ii .'/i |
•V -.u- .-W .♦. . ‘ ’.J |
■ ■. "• |
lao ? i * \ ’ i : • • • . • y. | ||
’ * * ■ J . • • ’• * | ||
z"* i **•••' 'V . •. ŁJt#AT ’ « r. | ||
cielęta
zdrowe
n=10
cielęta z łagodnym przebiegiem biegunki n=10
•tf- f *-•
przebiegiem biegun ki.
*p< 0,05
cielęta z ciężkim przebiegiem biegunki n=7
Ryc. 3. a) Synteza oraz wątrobowy i nerkowy metabolizm izo formy L+ kwasu mlekowego; b) Glioksalazowy szlak syntezy formy IX kwasu mlekowego.
poprzez aktywację receptorów7 cyklazy7 guany-low7ej-C (GC-C). Wydzielane są z komórek chromochłonnych zarówno do jelit, jak i osocza w7 odpowiedzi np. na podanie chlorku sodowego. Pełnią funkcję jelitowych czynników7 natriuretycznych, gdy organizm przyjmuje nadmiar chlorku sodowego, zapewuiając tym samymi homeostazę chlorkową w7 jelitach. Okazuje się, że ciepłostabilne enterotoksyny szczepów7 E. coli (ETEC) mają do nich ściśle zbliżoną budowy, co pozwala enterotoksynom łączy7ć się z receptorami GC-C (zjawisko mimikry7). Skutkiem takiego połączenia jest wzbudzenie cGMP, który7 napędza ruch Cl' do światła jelit, a hamuje wchłanianie Na" i wody.
- Mechanizm „przyłącz i wymaż" - w7 rozwoju biegunek u cieląt na tle zakażeń enteropatogen-nymi (EPEC) i enter o krwotocznymi (EHEC) szczepami E. coli obserwowany jest molekularny patomechanizm typu „attaching and effacing" (A/E), czyli „przyłącz i wymaż" (17). Według Knuttona jest to mechanizm trzyetapowy, rozpoczynający się przyleganiem bakterii do ente-rocytów7 za pomocą fimbrii (10). W kolejnym etapie bakterie wydzielają białko EspB, odpowiedzialne za przekazywanie sy7gnałów7 do ente-rocymyw. Jednocześnie następuje odpowiedź komórek jelitowych w7 formie zwiększonej fosforylacji, która pociąga za sobą wzrost wewnątrz
komórkowego stężenia jonów7 Ca2", prowadzący7 do aktywacji wiliny. Aktywacja tego białka, łączącego równoległe włókna aktynowe, uszkadza, a w7 konsekwencji powoduje zniszczenie mikro-kosmków7. W ostatnim, trzecim etapie mechanizmu A/E następuje ścisłe przyłączenie bakterii do enterocytów i wytwarzanie bakteryjnych białek błonowych - intiminy (94 kDa) oraz białka receptorowego Tir (translocated intimin receptor) (6). Bakteryjne Tir ma zdolność translokacji do błon enterocytów7 za pomocą bakteryjnego układu sekrecyjnego III typu, gdzie zakotwicza się i działa jako receptor dla intiminy. lednakże połączenie intiminy i Tir w7 trwały7 kompleks inicjuj e rozwój uszkodzeń typu A/E wyłącznie przy7 udziale jelitowych, białkowych komponentów7 podatnego osobnika. Uszkodzenia tego typu odznaczają się wymazaniem - odrzuceniem mikrokosmków7 rąbka oskórkowego w7 otoczeniu bakterii związanej z nabłonkiem (17).
Niezależnie czy7 czymnikiem przyczynowym są infekcje, czy7 zaburzenia metaboliczne, biegunki u cieląt prowadzą do niezrównoważnie-nia elektrolitowego, odwodnienia i kwasicy metabolicznej:
- Niezrównoważenie elektrolitowa z powodu wydzielania elektrolitów7 - biegunki sekrecyj-ne, tow7arzvszące m.in. infekcjom enterotoksycz-nymi szczepami E. coli, powodują stany zapalne
MAGAZYN WETERYNARYJNY vol 19 nr 155'2010