Когда и что тестировать при диарее: фокус на анализ кала (конспект статьи)

Конспект статьи “Когда и что тестировать при диарее: фокус на анализ кала” (Camilleri M. et al. When and What to Test for Diarrhea: Focus on Stool Testing. Am J Gastroenterol 2025;120:778).

Введение. Цель данной статьи — рассмотреть диагностические тесты, сфокусированные на анализе кала или его суррогатах при остром и хроническом поносе. В частности, статья рассматривает показания к тестам кала при острой диарее и инфекции Clostridioides difficile (CDI), текущие рекомендации обществ или обновления клинической практики относительно тестов кала при синдроме раздраженного кишечника с преобладанием диареи (СРК-Д)/функциональной диарее, комплексный биохимический анализ кала, а также патофизиологические биомаркеры при нарушениях оси “кишечник-мозг”, связанных с хронической диареей, которые могут привести к индивидуализированному лечению. Тестирование кала по-прежнему очень актуально в практике гастроэнтерологии и заслуживает внедрения передовых микробиологических и биохимических тестов.

Острая диарея. При острой диарее анализы кала показаны при высокой предтестовой вероятности инфекционной этиологии или инфекции Clostridioides difficile, на которую указывают >3 неоформленных стула в течение 24 часов, симптомы, длящиеся >7 дней, и обстоятельства, предполагающие инфекции.

Несколько коммерчески доступных экспресс-тестов на бактериальные, вирусные или протозойные инфекции могут быть предложены в дополнение к традиционным методам (например, культуральное исследование, микроскопия) и дают результат в течение 6 часов. Традиционные методы диагностики включают бактериальное культуральное исследование, микроскопию со специальными окрасками и иммунофлуоресценцией, а также тестирование на антигены; однако они не позволяют выявить этиологию большинства случаев острого диарейного заболевания, предположительно вызванного инфекцией.

Американская коллегия гастроэнтерологов (ACG) в своем клиническом руководстве рекомендовала (хотя и с очень низким уровнем доказательности) использовать доступные диагностические исследования кала в случаях дизентерии, среднетяжелого/тяжелого заболевания и симптомов, длящихся >7 дней, для уточнения этиологии заболевания пациента и назначения специфической терапии.

Также настоятельно рекомендовано использование одобренных Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) методов диагностики, не требующих культурального исследования (таблица 1 в оригинале публикации), по крайней мере, в качестве дополнения к традиционным методам, несмотря на низкий уровень доказательности. Эти диагностические платформы могут быть очень эффективными в выявлении инфекций.

Таблица 1 перечисляет одобренные FDA лабораторные тесты на энтеральные патогены:

• Luminex GPP xTAG (мультиплексный тест нуклеиновых кислот): выявляет бактерии (Campylobacter, Clostridium difficile токсин A/B, Escherichia coli O157, ETEC, STEC, Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae, Yersinia enterocolitica), вирусы (аденовирус 40/41, норовирус GI/GII, ротавирус A) и паразитов (Cryptosporidium, Entamoeba histolytica, Giardia). Время детекции < 5 ч.
• BD diagnostics Enteric and extended bacterial panel (BDMax нуклеиновая кислота экстракция и ПЦР в реальном времени): выявляет бактерии (Salmonella spp., Shigella spp., Campylobacter spp., E. coli продуцирующая Shiga toxin, Plesiomonas shigelloides, Vibrio (vulnificus, parahaemolyticus, and cholerae), ETEC, Yersinia enterocolitica). Время детекции 3,5 ч.
• Biofire diagnostics GI panel (FilmArray): выявляет бактерии (Campylobacter, Clostridioides difficile токсин A/B, Plesiomonas shigelloides, Salmonella, Yersinia enterocolitica, Vibrio, EAEC, EPEC, ETEC, STEC, E. coli O157, Shigella/EIEC), вирусы (аденовирус F40/41, астровирус, норовирус GI/GII, ротавирус A, саповирус) и паразитов (Cryptosporidium, Cyclospora cayetanensis, Entamoeba histolytica, Giardia lamblia). Время детекции 6 ч.
• Nanosphere Enteric pathogens (Verigene тест нуклеиновых кислот): выявляет бактерии (Campylobacter Group, Salmonella spp., Shigella spp., Vibrio Group, Yersinia enterocolitica, Shiga toxin 1, Shiga toxin 2), вирусы (норовирус, ротавирус). Время детекции 2 ч.

Сравнение Luminex xTAG GPP (тест амплификации нуклеиновых кислот, NAAT) с культуральным исследованием для бактериальных патогенов при остром гастроэнтерите у детей показало отличное общее совпадение, но для специфических патогенов GPP был менее чувствителен, чем культура, и GPP выявил ложноположительные образцы для Salmonella spp. В другом сравнении BioFire GI (BF-GI) панель показала чувствительность 100% для 12 мишеней и специфичность >95% для 16 мишеней у детей с острым гастроэнтеритом.

ACG рекомендовала не проводить рутинное тестирование на чувствительность к антибиотикам при лечении острых диарейных инфекций, хотя и с очень низким уровнем доказательности.

Диагностика инфекций Clostridioides difficile при острой диарее. ACG в клинических рекомендациях по CDI включила руководство по диагностике. Рекомендовано, чтобы алгоритмы тестирования на CDI включали как высокочувствительный, так и высокоспецифичный методы тестирования для различения колонизации и активной инфекции, хотя признано, что это основано на низком качестве доказательств.

Важный принцип руководства заключается в том, что тестирование на CDI следует проводить только лицам с 3 или более неоформленным стулом за 24 часа (то есть симптомами, предполагающими активную инфекцию). Среди множества доступных тестов на CDI, “золотые стандарты” для выявления CDI — культуральное исследование на токсигенные штаммы C. difficile (время получения результата 48-120 часов) или анализы нейтрализации цитотоксичности клеток — признаны непрактичными вне исследовательских целей.

Первым шагом, рекомендованным в руководстве ACG 2021 года по диагностике CDI, является использование высокочувствительного теста, такого как иммуноферментный анализ (EIA) на глутаматдегидрогеназу (GDH), которая продуцируется как токсигенными, так и нетоксигенными штаммами C. difficile. GDH чувствителен и эффективен как скрининговый инструмент с высокой отрицательной прогностической ценностью и временем получения результата около 2 часов.

Кроме того, Европейское общество клинической микробиологии и инфекционных заболеваний в 2016 году и недавний систематический обзор рекомендовали второй шаг. Второй тест проводится после положительного теста на GDH, и его цель — подтвердить инфекцию путем демонстрации токсигенного штамма. Примерами являются EIA-тесты, которые выявляют токсины A и B и дают быстрые результаты с высокой специфичностью, хотя чувствительность может зависеть от обработки образца. Альтернативно доступны NAAT-тесты, такие как полимеразная цепная реакция и петлевая изотермическая амплификация (LAMP), которые выявляют наличие гена, кодирующего токсин B. К сожалению, NAAT-тесты не могут определить, продуцируется ли фактически токсин организмом у инфицированного человека.

Таким образом, ни один отдельный тест не может различить токсигенные/нетоксигенные штаммы и бессимптомную колонизацию. Поэтому была предложена многоэтапная модель (рисунок 1 в оригинале публикации) исходного двухэтапного алгоритма 2016 года Европейского общества клинической микробиологии и инфекционных заболеваний, где NAAT или EIA тесты на токсин A или B используются для дифференциации того, вызван ли положительный результат GDH токсигенным штаммом (инфекция/колонизация) или нетоксигенным штаммом (колонизация). Однако многие микробиологические лаборатории могут не предлагать тесты на токсин, что может представлять клиническую проблему, поскольку колонизация C. difficile, определяемая как выявление организма в отсутствие симптомов, распространена, особенно у госпитализированных пациентов и лиц в учреждениях длительного ухода. Руководство ACG пришло к выводу, что ни один тест не может заменить клиническое суждение при определении того, испытывает ли пациент симптоматическую инфекцию.

Хроническая диарея. Этиология хронической диареи может быть воспалительной, жировой, осмотической или секреторной. Наиболее частой причиной является синдром раздраженного кишечника с преобладанием диареи (СРК-Д)/функциональная диарея.

После исключения диетических факторов (например, избыток искусственных подсластителей и сахарных спиртов) и ятрогенных заболеваний (лекарства или хирургические вмешательства, такие как бариатрические процедуры и резекция подвздошной кишки), следует собрать тщательный анамнез для выявления наличия крови в стуле, признаков, предполагающих жировую диарею, “сигнальных” симптомов (таких как непреднамеренная потеря веса), и положительно идентифицировать связь боли с изменением консистенции стула, что предполагает СРК-Д.

За тщательным анамнезом обычно следует ограниченный скрининг на органические заболевания с помощью анализов крови (гематология, полный метаболический профиль, С-реактивный белок, железо, фолат, B12, тканевая трансглютаминаза-IgA, сывороточный 7αC4 (измерение синтеза желчных кислот в печени) и фекальный кальпротектин. На рисунке 2 в оригинале публикации показан алгоритм ведения хронической диареи, включающий дополнительное тестирование на основе положительных результатов анамнеза или ограниченных скрининговых тестов.

Эта статья развивает этот алгоритм ведения хронической диареи с акцентом на анализы кала. К ним относятся специфический биохимический анализ кала (осмоляльность, pH, электролиты) для дифференциации осмотической и секреторной диареи и выявления злоупотребления слабительными, специфические диагностические тесты на диарею, связанную с желчными кислотами, и экзокринную недостаточность поджелудочной железы (ЭНПЖ), а также суррогатные маркеры стула большого объема.

Фекальные диагностические тесты, рекомендованные при функциональной диарее или СРК-Д. Наиболее частыми причинами хронической диареи у взрослых являются СРК-Д и функциональная диарея. Клиническое руководство ACG по СРК настоятельно рекомендовало проверять фекальный кальпротектин или фекальный лактоферрин и сывороточный С-реактивный белок у пациентов без “сигнальных” признаков для исключения воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК), основываясь на умеренном качестве доказательств. Руководство также не рекомендовало рутинное тестирование кала на энтеральные патогены у всех пациентов с СРК, основываясь на низком качестве доказательств.

В дополнение к фекальному кальпротектину, результат фекального иммунохимического теста с отсечкой 50 нг/мл был рекомендован как полезный для определения сроков проведения колоноскопии у пациентов с симптомами нижних отделов ЖКТ, и эти результаты дополняют оценку “сигнальных” симптомов у таких пациентов.

В руководстве Американской гастроэнтерологической ассоциации по лабораторному обследованию типичных пациентов с функциональной диареей или СРК-Д, последовательность тестирования определяется предтестовой вероятностью для каждого состояния, такой как географическое и пациентское окружение, а не выполнением всех тестов одновременно. В отсутствие “сигнальных” симптомов, таких как видимая кровь в стуле, потеря веса, анемия и гипоальбуминемия, или поездки в эндемичные районы с высокой распространенностью инфекционной диареи, или семейного анамнеза ВЗК, рака толстой кишки или целиакии, рекомендованными фекальными тестами были Giardia (сильно) и кальпротектин или лактоферрин и желчные кислоты (ЖК) (оба условно).

Исследование из центра передового опыта по СРК в Нидерландах оценивало часто используемые биомаркеры (стандартные анализы крови и кала: гемоглобин, тиреотропный гормон (ТТГ), серология на целиакию и фекальный кальпротектин) во время первой консультации по подозрению на СРК. Из 218 пациентов, обследованных с помощью этих тестов, включая 47, которым также была проведена колоноскопия, единственными новыми диагнозами, отличными от СРК, в течение по крайней мере 1 года наблюдения были ВЗК (n=5) и по одному случаю неспецифического илеита, гипертиреоза и целиакии. Эти данные предполагают, что такие тесты не способствуют выявлению дополнительных диагнозов у пациентов с подозрением на СРК. Однако важно учитывать значение постановки этих органических диагнозов, особенно ВЗК, которое требует более специфического лечения, чтобы избежать значительных прямых и косвенных затрат, связанных с неверным диагнозом.

Многие состояния могут быть ошибочно диагностированы как СРК, включая пищевую непереносимость, мальабсорбцию углеводов, пищевую аллергию, целиакию, БАД, микроскопический колит, нарушения тучных клеток, ЭНПЖ, побочные эффекты лекарств, злоупотребление слабительными и, возможно, кишечный дисбиоз.

Комплексный химический анализ кала. Такие тесты могут отличить секреторную диарею от осмотической. Жидкость в толстой и прямой кишке находится в равновесии с внеклеточной жидкостью в организме, и ее осмоляльность составляет приблизительно 290 мОсм/кг. Осмотический разрыв рассчитывается как: Осмотический разрыв = 290 – [2 * ([Na⁺] + [K⁺])] Нормальный разрыв составляет 50–100 мОсм/кг, а высокий осмотический разрыв составляет >100 мОсм/кг, хотя в клинической практике часто используется пороговое значение >75 мОсм/кг. Высокий осмотический разрыв предполагает мальабсорбтивное состояние, в то время как низкий осмотический разрыв может указывать на секреторную диарею, например, из-за опухолей, продуцирующих гормоны.

Мальабсорбция углеводов не может быть измерена путем анализа кала на содержание углеводов, потому что бактерии толстой кишки метаболизируют углеводы. С другой стороны, pH кала <5,5 предполагает наличие такой мальабсорбции. К сожалению, измерение восстанавливающих сахаров и pH в кале показало плохую скрининговую эффективность для дефицита дисахаридаз кишечника у детей.

Специфические измерения электролитов могут указывать на специфическое злоупотребление слабительными, например, высокий фекальный Mg²⁺ (80–160 мЭкв/л – возможно; >160 мЭкв/л – определенное злоупотребление слабительными). Таким образом, высокий фекальный Mg²⁺, фосфат или сульфат предполагают злоупотребление слабительными.

Фекальные ЖК. Поскольку “золотой стандарт” тест с ретенцией ⁷⁵SeHCAT для диагностики диареи, ассоциированной с желчными кислотами (ДаЖК) недоступен во многих странах, в качестве альтернативного стандарта была разработана 48-часовая экскреция ЖК с калом. Диагностика была упрощена комбинацией 7α-гидрокси-4-холестен-3-он (7αC4) в сыворотке натощак (полученный до 9 утра, суррогат скорости синтеза желчных кислот в печени) и % первичных ЖК из одного образца кала. Пороговые значения составляют >52,1 нг/мл для 7αC4 и >10% первичных ЖК. Оба теста (сыворотка и кал) выполняются с использованием жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии.

Исследование из Копенгагена проспективно сравнивало диагностические тесты на ДаЖК и показало, что комбинация сывороточного 7αC4 ≥31 нг/мл с ≥1,1 водянистого стула в день (Bristol Stool Form Scale [BSFS] тип 6 и 7, усредненное за шесть дней дневника) и сумма измеренных фекальных ЖК >16 ммоль/г имела чувствительность 77% и специфичность 93% для ДаЖК, используя ретенцию ⁷⁵SeHCAT <10% в качестве золотого стандарта. Дальнейшие исследования базы данных клиники Майо показали, что анализ одного образца кала с оценкой общей концентрации ЖК >1,88 ммоль/г и % первичных ЖК >4,6% может служить надежной альтернативой 48-часовому анализу фекальных ЖК, и что сывороточный 7αC4 и консистенция стула предоставляют минимальную дополнительную прогностическую ценность к этой комбинации измерений в одном образце кала. Эти данные предполагают, что измерения сывороточных и фекальных ЖК должны быть центральными в диагностике ДаЖК, а не эмпирическое лечение секвестрантами желчных кислот, особенно учитывая плохую эффективность эмпирического применения секвестранта желчных кислот колезевелама в качестве альтернативного диагностического метода.

Фекальная панкреатическая эластаза. Хотя 48-72-часовой сбор кала при диете с содержанием жира 100 г/сут (начиная за 2 дня до начала сбора) является “золотым стандартом” для выявления стеатореи, а интубация с аспирацией панкреатического сока во время стимуляции секретином является классическим тестом для выявления ЭНПЖ, эти тесты редко используются в клинической практике.

Тесты для количественного определения фекальных уровней эластазы-1 (CELA3) в кале, измеряемые методом ИФА, широко используются для выявления пациентов с ЭНПЖ. Панкреатическая эластаза-1 очень стабильна на протяжении всего кишечного тракта из-за отсутствия значительной протеолитической деградации. Коммерчески доступный набор ИФА использует 2 специфических моноклональных антитела против человеческой эластазы-1 для применения на образце кала.

Диагностическая эффективность фекальной панкреатической эластазы-1 была оценена в систематическом обзоре и метаанализе. В анализе 14 исследований с участием 428 случаев ЭНПЖ и 673 лиц без ЭНПЖ (контроль) на основе “золотого стандарта”, теста стимуляции секретином, тест выявил пациентов с панкреатической недостаточностью с объединенной чувствительностью 0,77 (95% ДИ, 0,58–0,89) и специфичностью 0,88 (95% ДИ, 0,78–0,93).

В анализе 6 исследований с участием 345 случаев ЭНПЖ и 312 контрольных групп, тест на фекальную эластазу-1 выявил пациентов с ЭНПЖ с объединенной чувствительностью 0,96 (95% ДИ, 0,79–0,99) и специфичностью 0,88 (95% ДИ, 0,59–0,97) по сравнению с количественной оценкой фекального жира.

У пациентов с низкой предтестовой вероятностью ЭНПЖ (например, 5%, что может быть разумным для функциональной диареи или СРК-Д), тест на фекальную эластазу-1 имел бы частоту ложноотрицательных результатов 1,1% и частоту ложноположительных результатов 11%, что указывает на высокую ценность в исключении ЭНПЖ, но не в ее выявлении. Напротив, у пациентов с высокой предтестовой вероятностью ЭНПЖ (например, 40%, что можно ожидать при подозрении на хронический панкреатит), примерно 10% пациентов с ЭНПЖ были бы пропущены (ложноотрицательные результаты). В заключение, нормальный уровень эластазы-1 (выше 200 мкг/г) может исключить ЭНПЖ у пациентов с низкой вероятностью этого расстройства. Однако аномальный уровень эластазы-1 (ниже 200 мкг/г) имеет высокую частоту ложноположительных результатов в той же категории пациентов.

Хотя пороговое значение <200 мкг/г кала подходит для использования у младенцев (старше 14 дней), детей и взрослых для диагностики ЭНПЖ, и это пороговое значение очень хорошо работает для выявления тяжелой ЭНПЖ, оно имеет худшую эффективность для выявления легкой и умеренной недостаточности. Метаанализ 9 исследований сообщил, что пороговое значение фекальной эластазы-1 <200 мкг/г кала имеет объединенную чувствительность и специфичность 47% и 92% соответственно для диагностики легкой ЭНПЖ. Более того, преаналитические (особенно связанные со сбором кала) и аналитические факторы (например, экстракция, иммунохимическое определение с помощью моноклональных или поликлональных антител, нацеленных на разные эпитопы эластазы-1) могут влиять на количественное определение эластазы в кале.

Суррогаты исследований кала – Консистенция стула на основе BSFS. Шкала консистенции стула Бристоля (BSFS) широко используется в клинической практике. Два исследования показали корреляцию, особенно для крайних форм стула, с временем прохождения по толстой кишке, измеренным с помощью рентгеноконтрастных маркеров или сцинтиграфии толстой кишки. Хотя консистенция стула определяется несколькими факторами, а не только временем прохождения по толстой кишке, BSFS может указывать на то, что аномальный транзит может быть патофизиологическим фактором.

Сцинтиграфическое время прохождения по толстой кишке, включая оценку радиоактивности стула через 24 и 48 часов. При этих тестах радиоактивность фекалий оценивается путем вычитания общей абдоминальной радиоактивности через 24 и 48 часов из общей, обнаруженной через 4 часа, на основе валидационных исследований, включавших измерение радиоактивности в стуле, собранном отдельно, запись времени каждого опорожнения кишечника и количественное определение изотопного содержания в сцинтилляционном счетчике. Время прохождения по толстой кишке суммируется как геометрический центр (weighted, isotope decay-corrected radioactivity) в 4 отделах толстой кишки (вес 1 для восходящей, 2 для поперечной, 3 для нисходящей, 4 для сигмовидной и прямой кишки, и 5 для стула) в эти моменты времени.

У 139 пациентов с функциональной диареей или СРК-Д геометрический центр толстой кишки через 24 часа был ускорен у 33,3% пациентов. Критерии ускоренного времени прохождения по толстой кишке были расширены с использованием пороговых значений ΔGC48-24 (>2,0 у женщин и >2,2 у мужчин). Существуют доказательства того, что время прохождения по толстой кишке также чувствительно к терапевтическим воздействиям, используемым при лечении диареи, таким как антагонист 5-HT₃ и опиоид.

Заключение. Потенциальная ценность фекального тестирования заключается в выявлении инфекционной причины у пациентов с острой диареей и выявлении биомаркеров, которые могут привести к индивидуализированной терапии у пациентов с предполагаемой функциональной диареей или СРК-Д. Анализ кала по-прежнему очень актуален в практике гастроэнтерологии. Эта статья призывает к обновлению лабораторных исследований кала (особенно микробиологических и биохимических тестов) для улучшения клинической практики, и, благодаря сотрудничеству с гастроэнтерологами, специалисты лабораторной медицины и микробиологические лаборатории предоставят лучшие диагностические тесты на основе образцов кала пациентов с острой или хронической диареей.