Shigella

Kurs: Basvetenskap 6 Typ: Bakterie · Gramnegativ stav · Enterobacteriaceae · orörlig, intracellulär · obligat human patogen

Snabbfakta

Fält	Värde
Agenstyp	Bakterie (släkte med fyra serogrupper)
Familj	Enterobacteriaceae — genetiskt i själva verket E. coli-kloner, men behållna som eget släkte av historiska och kliniska skäl
Serogrupper	A = S. dysenteriae, B = S. flexneri, C = S. boydii, D = S. sonnei
Gram och morfologi	Gramnegativ stav
Oxidas / katalas	Oxidasnegativ, katalaspositiv
Laktos	Laktosnegativ (S. sonnei jäser laktos långsamt)
H₂S	Negativ — viktig skillnad mot Salmonella
Rörlighet / sporer	Orörlig — saknar flageller (nyckelegenskap), inga sporer
Syrekrav	Fakultativt anaerob
Syratolerans	Mycket hög — överlever magsyran väl
Reservoar	Endast människa och högre primater
Smittväg	Fekal-oral, direkt person-till-person, vatten, mat, flugor, sexuell (MSM)
Inkubationstid	1–4 dygn
R₀	Livsmedels- och kontaktburen — det avgörande måttet är den extremt låga infektionsdosen: 10–100 bakterier
Målorgan	Kolon och rektum (distala kolon främst)
Anmälningspliktig	Ja — allmänfarlig sjukdom enligt Smittskyddslagen, med förhållningsregler och smittspårning

Vad är agenset?

• Shigella orsakar bacillär dysenteri — en invasiv kolit med blodig, slemmig, småvolymig diarré och tenesmer.
• Släktet är uppkallat efter den japanske bakteriologen Kiyoshi Shiga, som isolerade S. dysenteriae under en dysenteriepidemi 1897.
• Genetiskt är Shigella inte ett eget släkte utan flera oberoende E. coli-kloner som förvärvat en stor virulensplasmid och förlorat gener som skulle störa den intracellulära livsstilen (så kallade “antivirulensgener”, bland annat de för flagellin och för lysindekarboxylas — därav orörligheten).
• Fyra serogrupper med olika epidemiologi och svårighetsgrad:
  • S. dysenteriae typ 1 — den enda som bildar shigatoxin; ger de svåraste epidemierna med hög mortalitet och HUS. I dag sällsynt.
  • S. flexneri — dominerar i låg- och medelinkomstländer.
  • S. boydii — främst Indiska subkontinenten, ovanlig.
  • S. sonnei — dominerar i höginkomstländer inklusive Sverige; ger mildast sjukdom.

Epidemiologi

• Globalt cirka 165 miljoner fall per år och över 100 000 dödsfall, framför allt hos barn under 5 år i låginkomstländer.
• I Sverige rapporteras 300–500 fall per år, merparten utlandssmittade (Nordafrika, Mellanöstern, Sydasien, Sydostasien) men med en växande andel inhemsk smitta.
• S. sonnei dominerar i Sverige och Europa, S. flexneri i endemiska områden. Övergången från flexneri till sonnei i takt med förbättrad sanitet är ett välbeskrivet epidemiologiskt fenomen.
• Riskgrupper och smittmiljöer: förskolebarn och deras familjer, institutionsboende, män som har sex med män (sexuellt överförd shigellos har ökat kraftigt i Europa och Sverige och drivs av multiresistenta S. sonnei- och S. flexneri-kloner), resenärer, flyktingläger och humanitära katastrofer.
• Resistensläget försämras snabbt: utbredd resistens mot ampicillin och trimetoprim-sulfa, stigande azitromycin- och ciprofloxacinresistens, och sedan 2022 rapporterade XDR S. sonnei i Europa, framför allt bland MSM.
• S. dysenteriae typ 1 orsakade förödande epidemier i Centralamerika (1969–1973) och i Centralafrikas flyktingläger (Rwanda 1994) med mortalitet upp mot 10 %.

Smittvägar och smittsamhet

• Fekal-oral smitta med extremt låg infektionsdos — 10 till 100 bakterier räcker. Detta är den enskilt viktigaste epidemiologiska egenskapen och beror på bakteriens höga syratolerans.
• Direkt person-till-person dominerar i höginkomstländer: händer, förskolemiljö, familjer, institutioner. Detta skiljer Shigella från Salmonella, som huvudsakligen är livsmedelsburen.
• De fyra F:en som klassisk minnesregel för spridningen: Food, Fingers, Feces, Flies (och i modern tid även Fornication — sexuell smitta).
• Vatten och livsmedel (sallad, opastöriserade produkter) vid utbrott.
• Sexuell smitta vid oral-anal kontakt.
• Bakterien utsöndras i avföringen i 1–4 veckor efter tillfrisknandet; kroniskt bärarskap är ovanligt.
• Förhållningsregler enligt smittskyddslagen — avstängning från förskola och riskyrken till dess kontrollprov är negativa.

Var och hur infekterar den? Tropism och patogenes

Shigella har en av mikrobiologins mest eleganta patogeneskedjor, och den delas med EIEC:

1. Passage genom magsäcken — hög syratolerans (glutamat- och arginindekarboxylassystem) förklarar den låga infektionsdosen.
2. Invasion via M-celler i distala ileum och kolon. Shigella invaderar inte epitelcellen från lumensidan (apikalt) — den tar sig först igenom M-cellen till submukosan.
3. Möte med makrofagen: bakterien tas upp, men inducerar pyroptos genom att aktivera kaspas-1 via IpaB → makrofagen dör och frisätter IL-1β och IL-18 → kraftig inflammation och neutrofilinflöde.
4. Basolateral invasion av kolonepitelet: den frisatta bakterien invaderar epitelcellen från undersidan, där receptorerna finns, med hjälp av typ III-sekretionssystemet kodat på den stora virulensplasmiden (pINV, ~220 kb). Effektorerna IpaA–D omorganiserar aktinet och tvingar cellen att svälja bakterien.
5. Flykt från vakuolen: IpaB och IpaC lyserar fagosommembranet inom minuter → bakterien ligger fritt i cytosolen, skyddad från antikroppar och antibiotika som inte penetrerar celler.
6. Aktinbaserad rörlighet: ytproteinet IcsA (VirG) polariseras till bakteriens ena pol och rekryterar N-WASP → Arp2/3-komplexet → en aktinsvans driver bakterien framåt genom cytoplasman (samma princip som hos Listeria och dess ActA).
7. Cell-till-cell-spridning genom membranutskott som fagocyteras av grannen → bakterien sprider sig utan att någonsin exponeras för extracellulär miljö.
8. Slemhinnedestruktion: epitelet dör, mikroabscesser bildas, ytan ulcererar. Neutrofilinflödet bryter ned epitelbarriären ytterligare och underlättar paradoxalt invasionen.
9. Klinisk konsekvens: liten volym men mycket blod, slem och pus; kraftiga tenesmer eftersom rektum är inflammerad.
10. Shigatoxin (endast S. dysenteriae typ 1): AB₅-toxin, A-subenheten är ett N-glykosidas som klyver av en adenin ur 28S rRNA → proteinsyntesstopp. Binder Gb3 på njurens och tarmens endotel → HUS, precis som hos EHEC.

• Shigella invaderar sällan blodbanan — bakteriemi är ovanlig utom hos undernärda barn och immunsupprimerade. Sjukdomen är alltså lokalt destruktiv men sällan systemisk.

Virulensfaktorer

• Virulensplasmiden pINV med T3SS och effektorerna IpaA, IpaB, IpaC och IpaD — invasion och vakuolflykt.
• IcsA/VirG — aktinbaserad intracellulär och intercellulär rörlighet.
• IpaB-medierad pyroptos av makrofager — inflammation och frisättning av bakterien.
• Shigatoxin (S. dysenteriae typ 1) — proteinsyntesstopp, endotelskada, HUS.
• Enterotoxinerna ShET1 och ShET2 — bidrar till den tidiga vattniga fasen.
• Hög syratolerans — förklarar den låga infektionsdosen.
• Förlust av flagellin och av “antivirulensgener” — orörligheten är i sig en anpassning; flagellin skulle aktivera värdens NLRC4-inflammasom och avslöja bakterien intracellulärt.
• LPS — endotoxin och O-antigen som styr serotypning.
• Effluxpumpar och plasmidburna resistensgener — MDR- och XDR-fenotyper.

Symtom och klinisk bild

• Tvåfasigt förlopp: börjar ofta som vattnig diarré (tunntarmsfas, enterotoxiner) och övergår efter 1–2 dygn i dysenteri.
• Dysenterifasen: små, täta, blodiga och slemmiga avföringar, kraftiga krampartade buksmärtor, tenesmer (smärtsam och ofruktbar krystning) och feber. Antalet toalettbesök kan vara 20–40 per dygn med mycket liten volym per gång.
• Dehydrering är mindre uttalad än vid kolera eftersom volymen är liten — men febern och det katabola tillståndet är påfrestande, särskilt hos barn.
• Komplikationer:
  • HUS vid S. dysenteriae typ 1.
  • Kramper hos småbarn — vanligt (upp till 10 %) och kan komma före diarrén; mekanismen är oklar och inte enbart feberrelaterad.
  • Toxisk megakolon och tarmperforation.
  • Rektalprolaps hos undernärda barn efter kraftiga tenesmer.
  • Reaktiv artrit 1–4 veckor senare, särskilt hos HLA-B27-positiva (S. flexneri); kan ingå i triaden artrit + uretrit + konjunktivit.
  • Proteinförlorande enteropati, undernäring och tillväxthämning vid upprepade infektioner i barndomen.
  • Leukemoid reaktion (LPK >50 × 10⁹/L) förekommer, framför allt hos barn.
• Ovanligt: bakteriemi, sepsis och encefalopati (“Ekiri-syndrom”) hos svårt undernärda barn.

Tenta-fokus

Shigella har en infektionsdos på bara 10–100 bakterier och sprids därför lätt direkt mellan människor, till skillnad från Salmonella som i praktiken kräver ett livsmedel som bakterierna fått föröka sig i. Det förklarar varför Shigella orsakar utbrott på förskolor och institutioner och varför förhållningsreglerna är strikta. Kom också ihåg de tre laboratoriemässiga skillnaderna mot Salmonella: Shigella är orörlig, H₂S-negativ och invaderar sällan blodbanan.

Diagnostik

• Faecesodling på selektiva medier (XLD, Hektoen, MacConkey, SS-agar) — färglösa kolonier utan svart centrum (laktosnegativ, H₂S-negativ). Provet bör vara färskt eller i transportmedium; Shigella är känslig och dör snabbt i avföring.
• PCR-paneler för tarmpatogener detekterar ipaH-genen, som finns hos både Shigella och EIEC — de kan alltså inte skiljas med PCR, vilket måste kommenteras i svaret. PCR är känsligast och används i första hand, men odling krävs ändå för serotypning och resistensbestämning enligt smittskyddslagen.
• Faecesmikroskopi: rikligt med neutrofiler och erytrocyter — talar för invasiv/inflammatorisk kolit och skiljer från sekretorisk diarré. Faecal calprotectin eller laktoferrin kan användas som inflammationsmarkör.
• Serogruppering med antisera (A–D) och helgenomsekvensering vid utbrott.
• Blododling vid feber och allmänpåverkan, särskilt hos immunsupprimerade.
• Sigmoidoskopi (görs sällan) visar diffust rodnad, ulcererad och lättblödande slemhinna — kan förväxlas med ulcerös kolit, vilket är en viktig differentialdiagnos vid förstagångsinsjuknande.
• Vid blodig diarré ska alltid EHEC uteslutas parallellt, eftersom handläggningen skiljer sig.

Behandling och profylax

• Vätske- och elektrolytersättning är basen, men vätskeförlusten är mindre än vid kolera.
• Antibiotika ges vid shigellos — till skillnad från vid icke-tyfoidal salmonellos. Skälen är att antibiotika förkortar sjukdomstiden, minskar utsöndringstiden och därmed smittspridningen, vilket är särskilt viktigt eftersom infektionsdosen är så låg.
• Azitromycin är förstahandsval i Sverige vid känsligt isolat; Ciprofloxacin där resistensläget tillåter; Ceftriaxon vid svår sjukdom eller hos barn.
• Resistensen är ett växande problem — behandla efter resistensbesked. Vid XDR S. sonnei kan karbapenem eller pivmecillinam behövas efter infektionsläkarkonsultation.
• Motilitetshämmare är kontraindicerade — de förlänger den intraluminala exponeringen, ökar risken för toxisk megakolon och fördröjer eliminationen.
• Prevention: handhygien med tvål och vatten är den enskilt viktigaste åtgärden, säkert dricksvatten, sanitet, livsmedelshygien, information om sexuell smitta till riskgrupper, och avstängning från förskola, livsmedelsarbete och vårdarbete enligt smittskyddslagen tills kontrollprov är negativa.
• Inget vaccin finns i klinisk användning, men konjugatvacciner mot O-antigen och levande försvagade vacciner är i klinisk prövning. Genomgången infektion ger serotypspecifik och kortvarig immunitet.

Klinisk pärla

Tänk på Shigella som Listerias gramnegativa motsvarighet: båda flyr ut ur fagosomen, båda bygger en aktinsvans och båda sprider sig cell-till-cell utan att exponeras extracellulärt. Skillnaden är målorganet — Listeria går systemiskt till placenta och CNS, medan Shigella stannar i kolons slemhinna och river sönder den lokalt.

Kopplingar

Relaterat: Enterobacteriaceae, Escherichia coli, EIEC, EHEC, Shigatoxin, Hemolytiskt uremiskt syndrom, Salmonella, Bacillär dysenteri, Typ III-sekretionssystem, Pyroptos, Listeria monocytogenes, Reaktiv artrit, Toxisk megakolon, Smittskyddslagen, Modul 4 - Mag- och tarminfektioner & antimikrobiell behandling