Free Press

Abstract

Intestinala infektioner är en viktig orsak till sjuklighet och dödlighet hos personer som lever med hiv/aids (PLWHA), särskilt i utvecklingsländer. Denna studie genomfördes för att bedöma det kliniska och mikrobiologiska spektrumet hos hiv/aids-fall med diarré och för att korrelera förekomsten av sådana patogener med avföringskaraktärer, hiv-seropositivitetsstatus och CD4-räkning. Avföring från 154 hiv-seropositiva personer och 50 hiv-negativa kontroller undersöktes med direktmikroskopi, avföringskulturer och serologiska tester (Clostridium difficile Toxin A, Cryptosporidium antigen och Entamoeba histolytica antigen ELISA). CD4 T-cellerna räknades med hjälp av FACS count (Becton Dickinson). Studien visade en övervikt av män (112 män och 42 kvinnor). Svaghet, buksmärta och anorexi var de vanligaste symtomen. Kokcidieparasiter var den vanligaste orsaken till diarré hos hiv-seropositiva fall. C. parvum sågs hos 60,42 % medan Isospora belli sågs hos 9,03 %. Bland de bakteriella patogenerna upptäcktes C. difficile hos 18,06 %, diarrégena Escherichia coli hos 11,11 % och Shigella spp. hos 2,78 %. Isolering av patogener var vanligare i hiv-seropositiva fall och hos personer med lågt antal CD4 T-lymfocyter. Regelbunden övervakning av CD4 T-lymfocytantalet och screening för enteriska patogener kommer att bidra till att förbättra livskvaliteten för PLWHA.

1. Introduktion

Infektion med humant immunbristvirus (hiv) innebär ett monumentalt lidande för de drabbade individerna, och särskilt i utvecklingsländerna utgör den en stor börda för det medicinska systemet . För ett fattigt och sjukdomsdrabbat land som Indien är hiv/aids ett mycket olyckligt gissel. Ett av de största hälsoproblemen bland hiv-seropositiva patienter på grund av en avtagande immunitet är överlagrade opportunistiska infektioner, och man ser ofta att patienterna under sjukdomsförloppet blir ett mikrobiellt zoo. Patienterna kan ha flera sådana samtidiga infektioner, vilket resulterar i kliniska tillstånd som innebär diagnostiska och terapeutiska utmaningar.

Diarré är ett sådant mycket vanligt kliniskt tillstånd vid hiv/aids och har tagits med som ett kriterium för att definiera ett fall av aids . Episoder av diarré kan vara akuta och korta, intermittenta eller återkommande eller, i vissa fall, kroniska och allvarliga. Diarré kan avsevärt försämra patienternas livskvalitet och om den kvarstår kan den orsaka uttorkning, dålig näring och viktförlust . Diarré har förknippats med 50 % av hiv/aidspatienterna i den utvecklade världen och med upp till 100 % av patienterna som bor i utvecklingsländerna .

Orsakerna till diarré vid aids kan vara infektiösa eller icke-infektiösa. Icke-infektiös diarré kan bero på ART-relaterade biverkningar och hiv-enteropati . Flera studier har visat att infektiös diarré vid hiv/aids orsakas av en mängd olika patogener inklusive parasiter, bakterier, virus och svampar. Det finns ingen specifik kombination av tarmpatogener vid hiv-associerad diarré, och de etiologiska agenserna varierar från patient till patient och från land till land beroende på den geografiska spridningen, endemiciteten, säsongsvariationen av tarmpatogenerna och även på patientens immunstatus . En diagnostisk undersökning med direkt mikroskopi, avföringskulturer och serologiska tester för att påvisa specifika antigener och/eller specifika antikroppar behövs för varje patient, eftersom de flesta av dessa smittämnen är behandlingsbara.

Med den tidigare bakgrunden i åtanke genomfördes denna studie för att bedöma det kliniska och mikrobiologiska spektrumet hos hiv/aids-fall med diarré som registrerats på Delhis största tertiärvårdssjukhus som tillgodoser patienter inte bara från Delhi utan även från de angränsande delstaterna Uttar Pradesh, Haryana, Punjab och Himachal Pradesh. Motivet var att förstå de mikrobiella etiologierna av diarré i sådana fall så att lämpliga medicinska undersökningar, specifik terapi och adekvat näringsrådgivning kan bidra till att minska de socioekonomiska och medicinska kostnaderna för denna sjukdom i vårt land.

2. Material och metoder

2.1. Studiepopulation

Etthundrafemtiofyra hiv-seropositiva vuxna personer med diarré som besökte ART-kliniken på Lok Nayak-sjukhuset som är knutet till Maulana Azad Medical College, New Delhi, Indien, rekryterades till den här studien oberoende av deras ART-status. Endast de hiv-seropositiva personer med diarré som inte hade fått någon specifik antidiarrébehandling under de senaste två veckorna rekryterades. Femtio ålders- och könsmatchade, slumpmässigt utvalda vuxna hiv-seronegativa personer med symtom på diarré rekryterades också som kontrollgrupp, vilka kommer för rutinundersökningar av sina avföringsprover till mikrobiologilaboratoriet vid Maulana Azad Medical College, New Delhi. Försökspersoner som hade fått någon specifik behandling mot diarré under de senaste två veckorna och/eller var osäkra på sin hiv-status uteslöts från kontrollgruppen.

2.2. Studiens utformning

Denna studie genomfördes från april 2008 till juni 2011. Detta var en tvärsnittsanalys för att fastställa den kliniska och mikrobiologiska profilen av diarré hos aidsfall och hiv-seronegativa kontrollpersoner. Vid inskrivningen inhämtades informerat samtycke och varje studiedeltagare ombads fylla i ett frågeformulär som bestod av sociodemografiska och personliga uppgifter, historia av diarréepisoder, kliniska tecken och symtom osv. Avföringsprover begärdes från alla deltagare. Proverna samlades in i en ren engångsplastbehållare med bred mynning och skruvlock och transporterades till det mikrobiologiska laboratoriet av patienterna själva samma dag för att undvika onödiga fördröjningar.

2.3. Definition av diarré

Diarré definierades som passage av tre eller fler lösa eller vattniga tarmrörelser under en 24-timmarsperiod. Akut diarré definierades som diarré som varat i 7 dagar eller mindre vid tidpunkten för presentationen. Persisterande diarré definierades som diarré som varat i mer än 7 dagar men mindre än 14 dagar vid presentationen. Diarré kallades kronisk om den varade i mer än 14 dagar .

2.4. Laboratorieundersökning

Alla avföringsprover genomgick ett batteri av mikrobiologiska undersökningar. Proverna förvarades vid 4 grader Celsius om behandlingen försenades. Färg, konsistens och förekomst av blod/slem/maskar i avföringsproverna registrerades. En loopful av provet emulgerades i en droppe saltlösning och Lugols jod på ett objektglas och undersöktes i mikroskop för förekomst av trophozoiter av Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, röda blodkroppar, pusceller, helminthiska ägg och cystor. Avföringsutstryk preparerades, värmebehandlades och färgades med Gram-, Kinyoun- (modifierad sur snabbfärgning) och trikromfärgningar. Alla prover odlades direkt och efter anrikning i selenit F-broth och alkaliskt peptonvatten på Xylose Lysine Deoxycholate Agar respektive Bile Salt Agar. Specialiserade selektiva medier, charcoal cefoperazone deoxycholate agar (CCDA) användes för isolering av Campylobacter jejuni som inkuberades i en mikroaerofil miljö vid 42 °C i 48 timmar. För isolering av Aeromonas spp. och Yersinia enterocolitica odlades avföringsproverna på selektiva medier för Aeromonas respektive Yersinia. Organismerna identifierades på grundval av deras koloniegenskaper, biokemiska tester och serologiskt genom agglutinationstest med hjälp av kommersiellt tillgängliga specifika antisera. Detektion av C. difficile Toxin A, Cryptosporidium antigen och E. histolytica antigen i avföringsprover gjordes med hjälp av kommersiellt tillgängliga enzymimmunoassay-kit.

CD4 T-lymfocytantalet hos alla deltagare bestämdes med hjälp av FACS-räkning av Becton Dickinson.

2.5. Statistisk analys

För att studera korrelationen mellan frekvenser av enteriska patogener och avföringens konsistens användes Kruskal-Wallis-testet. För att studera sambandet mellan isoleringsfrekvensen av intestinala patogener och hiv-seropositivitetsstatus och CD4 T-lymfocytantal användes chi-två-testet och Fishers exakta test.

3. Resultat

Av de etthundrafemtiofyra rekryterade hiv-seropositiva personerna var 112 (72,73 %) män och 42 (27,27 %) kvinnor. 64,94 % av studiepersonerna var i åldersgruppen 26-35 år, den sexuellt aktiva åldersgruppen. Medelåldern för deltagarna i vår studie var 32,36 år och åldern varierade mellan 18 och 68 år. Majoriteten (23 %) av våra försökspersoner var analfabeter och 21,7 % hade fått utbildning upp till grundskolenivå.

Tabell 1 visar fördelningen av fallen enligt de kliniska symtom som registrerades vid rekryteringen av fallen. Svaghet, buksmärta och anorexi var de vanligaste symtomen i samband med diarré hos de hiv-seropositiva fallen, medan buksmärta, kräkningar och feber var de vanligaste besvären i den hiv-seronegativa kontrollgruppen.

Av 154 inskrivna hiv-seropositiva fall lämnade endast 144 deltagare in sina avföringsprover. Majoriteten (60,39 %) av de hiv-seropositiva fallen hade kronisk diarré (tabell 2) medan de flesta (72 %) av de hiv-seronegativa försökspersonerna hade akut diarré.

I tabell 3 visas de enteropatogener som isolerades i förhållande till avföringens konsistens. Vissa patogener (C. parvum och I. belli) upptäcktes oftare i vattnig avföring, och detta visade sig vara statistiskt signifikant (P-värde < 0,05), medan de bakteriella patogenerna (C. difficile, diarrégena E. coli och Shigella spp.) visade sig vara signifikant vanligare i den formade avföringen (P-värde < 0,05). Kokcidieparasiter var den vanligaste orsaken till diarré hos hiv-seropositiva fall, C. parvum påvisades i 60,42 % av fallen. Bland de bakteriella patogenerna toppade C. difficile listan med 18,06 % av fallen som uppvisade C. difficile-positivitet. Candida albicans isolerades i 25,69 % av våra fall.

Tabell 4 visar frekvensen av tarmpatogener i förhållande till studiens fallens hivstatus. C. parvum, C. difficile och C. albicans visade sig vara betydligt vanligare i de hiv-seropositiva studiefallen än i den hiv-negativa kontrollgruppen (P-värde < 0,05).

Totalt var frekvensen av isolering av patogener som orsakar diarré vid hiv högre hos hiv-seropositiva personer med CD4-antal mindre än 200 celler/μL jämfört med hiv-seropositiva personer med CD4-antal mer än 200 celler/μL. Isoleringsgraden var dock signifikant högre endast för C. parvum, I. belli, C. difficile och C. albicans (P-värde < 0,05) hos patienter med CD4 < 200 celler/μL, vilket framgår av tabell 5.

4. Diskussion

Diarré är den näst vanligaste orsaken till sjukhusbesök i utvecklingsländerna hos patienter med hiv/aids . Etiologin för diarré vid aids är multifaktoriell. Som väntat leder infektiösa etiologier listan i utvecklingsländer till skillnad från icke-infektiösa etiologier i utvecklade länder. Det finns många studier om de etiologiska orsakerna till diarré vid hiv/aids i olika delar av norra Indien. Men det finns mycket få rapporter om de diarrépatogener som isolerats i hiv/aids-fall i förhållande till antalet CD4 T-lymfocyter och avföringskaraktäristika från New Delhi. Vår studie avslöjar de smittsamma etiologiska agenterna för diarré hos hiv/aids-patienter från New Delhis mest trafikerade och största tertiärvårdssjukhus som ligger i hjärtat av staden. I studien undersöks också korrelationen mellan isolerade diarréagens med hiv-seropositivitetsstatus, avföringsegenskaper och CD4 T-lymfocytantal.

Den aktuella studien visar en övervikt av manliga fall (112 män av 154 fall) med ett förhållande mellan manliga och kvinnliga fall på 2,66:1, vilket visas i andra studier som genomförts på hiv-positiva fall med diarré i Indien . Att männen dominerar kan bero på att de flyttar till storstäderna (Delhi är en sådan stad) för att söka arbete. Att vara borta från sin make/maka under längre perioder och att männen är promiskuösa av vana ledde till att de fick hiv-infektion. Dessutom kan männens övervikt bero på att kvinnor i den sociala miljö som råder i Indien inte söker sig till sjukvården av rädsla för att bli utstötta och förlora familjens stöd. Medelåldern för deltagarna i vår studie var 32,36 år och den vanligaste åldersgruppen var 26-35 år. Denna del av befolkningen är mer drabbad eftersom de är sexuellt mer aktiva. Liknande resultat erhölls i en studie från södra Indien där medianåldern för hiv-seropositiva med diarré var 34 år och medelåldern 36 år .

De vanligaste kliniska fynden hos de hiv-seropositiva fallen med diarré i vår studie var svaghet (64,93 %), buksmärta (61,69 %) och anorexi (51,95 %). Detta liknar vad som rapporterats av Chhin et al. från Kambodja där buksmärta (90,3 %), feber (86,7 %) och svaghet (80 %) var de vanligaste besvären hos hiv-positiva fall med diarré . Svaghet och anorexi var de symtom som visade sig vara signifikant (P-värde < 0,05) förknippade med diarré hos hiv-positiva fall jämfört med den hiv-seronegativa kontrollgruppen (tabell 1). Kronisk diarré var betydligt vanligare (60,39 %; P-värde < 0,05) hos hiv-positiva än hos hiv-negativa (tabell 2). En annan studie från norra Indien har rapporterat kronisk diarré hos 69,3 % hiv-fall . Kräkningar, feber och illamående förekom oftare i den hiv-seronegativa gruppen med diarré (sambandet visade sig vara statistiskt signifikant; P-värde < 0,05), och de flesta av personerna i denna grupp hade akut diarré (36/50; P-värde < 0,05). Detta kan bero på att diarré hos hiv-seronegativa personer troligen beror på akuta infektionsorsaker som är mer sannolikt förknippade med feber, illamående och kräkningar. Och diarré som är kronisk till sin natur, vilket ses i de hiv-positiva fallen, är mer sannolikt förknippad med anorexi, svaghet och viktminskning.

I vår studie sågs C. parvum och I. belli signifikant oftare vara förknippade med vattnig avföring medan de bakteriella enteropatogenerna (C. difficile, diarrégena E. coli och Shigella spp.) var vanligare i den bildade avföringen (P-värde < 0,05). En studie från Zambia rapporterar att infektioner med C. parvum, I. belli och G. lamblia är förknippade med ökad vattenhalt i avföringsproverna hos hiv-positiva fall med diarré . Högre positivitet i samband med vattnig avföring skulle kunna bero på infektion med de mer invasiva och virulenta enteropatogenerna som orsakar mer inflammation vilket leder till vattnig diarré och ökad utsöndring. Denna observation av konsistensen hos avföringen hos hiv/aids-patienter skulle kunna bidra till en presumtiv diagnos av de intestinala etiologiska agens och göra det möjligt att inrikta den parasitologiska undersökningen på de fall där det är mest troligt att den kommer att visa sig vara positiv.

Vi fann att intestinala parasiter är de vanligaste enteriska patogenerna som är associerade med diarré i den nordindiska hiv-positiva populationen. En studie från Chennai dokumenterar också förekomsten av tarmparasiter hos hiv-patienter med diarré . Den mikrobiologiska profilen hos våra hiv-seropositiva fall är typisk för vad som har rapporterats i andra indiska studier , intestinala koccidieparasiter var de vanligaste enteriska patogenerna som isolerades, varav C. parvum var den vanligaste (60,42 % av fallen). Positiviteten för Cryptosporidium hos hiv-positiva patienter med diarré har rapporterats ligga i intervallet 5,71-22,8 % av olika indiska författare. Den mycket höga Cryptosporidium-positiviteten i vår studie kan bero på att mer än en metod för detektion av Cryptosporidium har använts, t.ex. den modifierade Kinyoun-metoden och ELISA. Det kan också bero på att majoriteten av våra fall hade vattnig och halvformig avföring. Geografiska och säsongsmässiga variationer har också setts påverka prevalensen av denna parasit. Cryptosporidium orsakar riklig och vattnig diarré hos aidspatienter och kan ge upphov till en vätskeförlust på upp till 10 liter per dag. Små miljöresistenta oocystor, låg infektionsdos (10-100 oocystor) och oocystor som är resistenta mot desinfektionsmedel är några av de faktorer som påverkar epidemiologin för Cryptosporidium-infektion. Eftersom det inte finns något effektivt botemedel mot cryptosporidios, särskilt inte hos personer med nedsatt immunförsvar, har den vanligtvis en dålig prognos . Isoleringsgraden av Cyclospora (1,39 %) och Microsporidia (0,69 %) var ganska låg i den aktuella studien. Orsaken till den låga upptäckten kan vara att dessa patogener utsöndras med jämna mellanrum och kanske inte fanns i de inlämnade avföringsproverna eller att den oerfarna mikroskopisten kanske förbisåg dem. Upprepad undersökning av avföringsprover rekommenderas för att upptäcka dem. Diagnostiska metoder som transmissionselektronmikroskopi, histokemi, färgning av immunofluorescerande antikroppar och PCR-baserade metoder bör förbättra och förenkla upptäckten av dem i kliniska prover . Vissa författare har rapporterat en låg andel Microsporidium (1,69 %) och Cyclospora (1,69 %) medan andra har rapporterat en hög andel (41 % och 2,6 %) från Indien . Ascaris lumbricoides sågs i 5,56 % av våra fall, troligen på grund av att de stöts ut i avföringen vid upprepade spolningar av tarminnehållet vid diarré. G. lamblia och E. histolytica hittades i 3,7 % och 7,41 % av fallen. Förekomsten av dessa parasiter återspeglar dålig miljöhygien och sanitet. De har setts orsaka kronisk diarré hos immunsupprimerade värdar.

I vår studie var C. difficile den vanligaste bakteriella patogenen som identifierades (18,06 %). Detta pekar på att C. difficile är en vanlig enterisk patogen som är ansvarig för diarré hos hiv-infekterade patienter eftersom de utsätts för upprepad antibiotikabehandling på grund av opportunistiska infektioner, och kliniker bör ha denna patogen som differentialdiagnos när de söker efter orsaken till diarré vid hiv/aids, särskilt i utvecklingsländer som vårt där antibiotikatillgången är oreglerad. I en studie från Nigeria rapporterades att prevalensen av C. difficile-infektion var 43 % och 14 % för hiv-positiva patienter i slutenvården respektive öppenvården. C. albicans sågs i 25,69 % av fallen i vår studie. Detta kan bero på låg immunitet och frekvent användning av antibiotika. En hög isolering av C. albicans (36 %) i hiv-positiva fall med diarré har rapporterats i en tidigare studie från vår avdelning tidigare .

C. parvum, C. difficile och C. albicans var signifikant vanligare i den hiv-positiva gruppen än i den hiv-negativa kontrollgruppen (P-värde < 0,05). Detta tyder på att det immunbristande tillståndet vid aids gör PLWHA mer mottagliga för sådana infektioner, och när de väl har etablerat sig kan de inte förhindra proliferationen eller rensa bort smittämnet. Detta resultat stämmer väl överens med andra studier och är en vanlig observation vid hiv/aids.

I vår studie hade hiv-seropositiva fall med CD4-antal <200 celler/μL en högre infektionsfrekvens med vissa patogener, och detta visade sig vara statistiskt signifikant, vilket framgår av tabell 5. De vanligaste bland dessa patogener var de opportunistiska gastrointestinala parasiterna C. parvum och I. belli som orsakar infektion när det sker en nedreglering av immunförsvaret, vilket ses med sjunkande CD4-nivåer. Isoleringsfrekvensen minskade med ökningen av CD4-cellerna på grund av den immunrekonstruktion som sker efter effektiv administrering av HAART. Detta stämmer överens med den studie som utfördes av Tuli et al. som fann ett omvänt förhållande mellan isoleringsfrekvensen av enteriska patogener och CD4-antalet.

5. Slutsatser

Denna studie har visat att majoriteten av de hiv-positiva fallen hade kronisk diarré, koccidieparasiter var de viktigaste patogenerna som inkriminerades för att orsaka denna diarré, och fall med vattnig avföring hade en högre frekvens av patogener som upptäcktes. Isoleringsfrekvensen var också högre hos dem med CD4-antal <200 celler/μL.

Sammanfattningsvis belyser vår studie vikten av tidig diagnos av tarmpatogener som orsakar diarré vid hiv/aids eftersom detta skulle bidra till att avsevärt minska den morbiditet och mortalitet som är förknippad med detta. Denna studie understryker också behovet av att inrätta lämpliga diagnostiska anläggningar för identifiering av tarmorganismer i avföringsproverna och deras lättillgänglighet vid de perifera hälsocentralerna i vårt land där sjukdomsbördan av hiv/aids är koncentrerad. Detta är viktigt eftersom en fördröjning av transporten av avföringsprover till de avlägset belägna laboratorierna i städerna och bristande motivation från den omedvetna patientens sida spelar en stor roll för de dödsfall som är förknippade med denna sjukdom.

Acknowledgments

Författarna vill tacka för den tekniska assistans som tillhandahölls av fru Kamlesh. De vill också tacka dr Sanjeev Saini som hjälpte dem med den statistiska analysen.