Introduction

Emphysematous cystitis (EC) is a rare disease in human as well as in veterinary medicine; in both, it is defined as an uncommon form of complicated urinary tract infection (UTI), characterized by the presence of gas within the bladder wall and lumen.1-Po raz pierwszy została przedstawiona jako pneumaturia w 1671 roku w medycynie ludzkiej1 i ostatecznie zdefiniowana jako „cystitis emphysematosa” przez Bailey’a w 1961 roku, kiedy to po raz pierwszy zidentyfikowano związek pomiędzy EC a pneumaturią.2,3 W rzeczywistości pneumaturia jest opisywana jako przechodzenie gazu lub „powietrza” w moczu, stan, który może również wystąpić z przyczyn jatrogennych, na przykład w wyniku stosowania narzędzi w drogach moczowo-płciowych lub w przypadku przetokowych połączeń między pęcherzem a okrężnicą lub pochwą, podczas gdy EC jest chorobą zapalną pęcherza moczowego zazwyczaj wynikającą z zakażenia bakteryjnego wytwarzającego gaz.4

EC opisywano również u psów, kotów i krów,5 a po raz pierwszy opisano ją u psa chorego na cukrzycę w 1926 roku.6 Od tego czasu EC opisywano zarówno u psów i kotów chorych na cukrzycę, jak i u psów i kotów nie chorujących na cukrzycę.

Celem tego przeglądu jest przedstawienie ogólnego i wyczerpującego opisu u psów, z uwzględnieniem medycyny ludzkiej.

Powszechność i wpływ

EC jest rzadką postacią powikłanego UTI, którego rozpoznanie kliniczne opiera się na dowodach nagromadzenia gazu w świetle i ścianie pęcherza moczowego, stwierdzonych za pomocą diagnostycznych technik obrazowania. Badania radiograficzne lub ultrasonograficzne są rzadko zlecane u psów z bakteriurią lub glikozurią, co powoduje prawdopodobne niedoszacowanie częstości występowania tej choroby, której rzeczywista częstość nie jest jeszcze znana.7

EC jest prawie zawsze związana z glukozurią i powikłanym zakażeniem układu moczowego, ale zdecydowanie najczęściej, zarówno u ludzi, jak i u zwierząt, występuje u pacjentów z cukrzycą;4 u ludzi prawie 70% pacjentów ma cukrzycę.1

EC rozpoznano u pacjentów z pierwotną glikozurią nerkową (zespół Fanconiego), niedrożnością dróg moczowych, przewlekłymi zakażeniami dróg moczowych, neurogenną dysfunkcją pęcherza moczowego, nieprawidłowościami morfologicznymi i immunosupresją.4,8-11

Dokładny mechanizm pneumaturii jest nadal niejasny i nie do końca poznany. Jednak u chorych na cukrzycę, jak również w przypadku pierwotnej glikozurii nerkowej, sugeruje się, że węgiel może być wytwarzany w wyniku fermentacji przez patogeny, gdy stężenie glukozy jest wysokie. Ponieważ zakażenie dotyczy również osób bez cukrzycy, uważa się, że białka tkankowe i laktuloza z moczu mogą również służyć jako substraty.10 Z drugiej strony, występowanie tworzenia gazu tylko u niektórych pacjentów z UTI można wytłumaczyć mechanizmami przetrwania bakterii u pacjentów z pewnymi chorobami współistniejącymi z EC lub obecnością specyficznych czynników wirulencji u niektórych bakterii uropatogennych.7 Upośledzony transport gazów spowodowany miejscowym stanem zapalnym lub procesami obturacyjnymi (które zwiększają ciśnienie wewnątrzkomórkowe przy jednoczesnym zmniejszeniu krążenia) może również zwiększać akumulację gazów w tkankach i ryzyko pneumaturii.7,11 Uwalnianie endotoksyn bakteryjnych w powikłanych UTI może przyczyniać się do rozwoju procesu zapalnego i może wywoływać porażenie dróg moczowych i zastój moczu.2,11

Inne potencjalne czynniki ryzyka zidentyfikowane u psów obejmują refluks pęcherzowo-moczowodowy, uchyłek trójkąta pęcherza moczowego i długotrwałe podawanie steroidów.5,7,12 W przypadku długotrwałego podawania glikokortykoidów upośledzenie mechanizmów obronnych gospodarza jest prawdopodobnie jednym z najważniejszych czynników usposabiających pacjenta do nawrotów powikłanego UTI,4 zakładając, że terapia immunosupresyjna (na przykład steroidami, ale nawet lekami chemioterapeutycznymi) jest potencjalnym czynnikiem ryzyka rozwoju nawrotów UTI i EC.

Wreszcie, w ostatnim doniesieniu opisano odmiedniczkowe pyonephrosis występujące u psa z wrodzonym pozawątrobowym połączeniem portosystemowym (PSS);13 chociaż w doniesieniu tym nie wspomniano o występowaniu EC, niemniej jednak PSS można uznać za potencjalny czynnik ryzyka tej choroby, ponieważ może ona powodować przeszkodę w oddawaniu moczu i UTI.

U ludzi przypadki EC są zgłaszane około dwa razy częściej u kobiet niż u mężczyzn; ogólnie rzecz biorąc, kobiety w średnim wieku, chore na cukrzycę, wydają się być w znacznie większym stopniu zagrożone chorobą.1 Podczas gdy samice psów i kotów są narażone na zwiększone ryzyko rozwoju UTI, a kilka badań wykazało zwiększone ryzyko wraz z wiekiem, w przypadku EC nie odnotowano do tej pory predyspozycji związanych z płcią lub wiekiem u psów lub kotów.8,14

Jak wspomniano wcześniej, żadne badania nie koncentrowały się na częstości występowania choroby, ponieważ może być ona trudna do oszacowania ze względu na niedoszacowanie; mimo to, EC jest najczęściej związana z pacjentami chorymi na cukrzycę. Mimo to, w dwóch retrospektywnych badaniach przeprowadzonych na dość licznej próbie, cukrzyca występowała odpowiednio u 33,3% z 27 psów i u 10,5% z 36 psów i 2 kotów, podczas gdy pacjenci z chorobami neurologicznymi (odpowiednio 26% i 18,4%), upośledzonym układem immunologicznym (22,2% i 26,3%), różnymi formami powikłanego lub nawracającego zapalenia dróg moczowych (65,8%) i innymi chorobami podstawowymi byli reprezentowani w większym stopniu niż się to zwykle wydaje.7,15 Może to sugerować nie tylko konieczność przeprowadzenia dalszych badań dotyczących częstości występowania EC, ale również to, że u psów DM nie może stanowić głównego czynnika ryzyka, nadając większe znaczenie innym patologiom predysponującym.

Czynniki mikrobiologiczne

Większość UTI u psów i kotów (około 75%) wiąże się z pojedynczym czynnikiem, przy czym Escherichia coli jest odpowiedzialna za do połowy zakażeń u psów i jest również najczęstszym patogenem u kotów.14

U psów i kotów E. coli jest najczęstszym patogenem dróg moczowych, z i bez EC, jak również zarówno u małych zwierząt z cukrzycą, jak i bez cukrzycy.4,7 Inne bakterie wytwarzające gazy, o których donoszono wcześniej u zwierząt, to Klebsiella spp., Proteus spp. Na podstawie dotychczas opisanych przypadków można założyć, że wyizolowane gatunki bakterii są często podobne do tych izolowanych od ludzi. Z drugiej strony, chociaż zgodnie z naszą wiedzą grzyby nie były do tej pory opisywane jako mikrobiologiczne czynniki wywołujące EC u zwierząt, należy je uznać za potencjalne patogeny.

Objawy kliniczne i wyniki badań laboratoryjnych

Prezentacja kliniczna jest zmienna. Zarówno u ludzi, jak i u psów, EC może przebiegać podobnie do niepowikłanego zapalenia pęcherza moczowego, które charakteryzuje się niespecyficznymi objawami UTI, takimi jak krwiomocz, dyzuria, stranguria lub pollakiuria, ból brzucha oraz parcie na mocz i częstość oddawania moczu.7 W niektórych przypadkach obecny jest pneumaturia, która mogłaby stanowić bardziej specyficzny objaw kliniczny, ale często nie jest rozpoznawana lub nie jest odnotowywana; u ludzi obserwuje się ją u 70% pacjentów z cewnikowaniem pęcherza moczowego.1 Gorączka jest częstą cechą u ludzi, nawet bez odmiedniczkowego zapalenia nerek (EP), w przeciwieństwie do populacji zwierząt, u których ten objaw kliniczny był rzadko opisywany.1,7

Pacjenci mogą być bezobjawowi lub wykazywać objawy związane z ich chorobami podstawowymi. Należy wziąć pod uwagę, że EP i zapalenie otrzewnej były opisywane jako konsekwencje EC u psów, kotów i ludzi,1,7,8,12,16 a w medycynie ludzkiej opisano przypadek ciężkiej sepsy wtórnej do EC.18 Wczesne wykrycie EC ma zatem ogromne znaczenie; dlatego też należy zwrócić większą uwagę na obecność czynników ryzyka EC.

Urinalysis and aerobic and anaerobic urineine culture should be performed routinely and are recommended as a starting point of the diagnostic process if any form of UTI is suspected.14 Antibiogram should then be performed, in order to implement effective antibiotic therapy. W opisanych przypadkach EC w medycynie weterynaryjnej posiewy uzyskiwano z próbek pobranych w drodze cystocentezy, sterylnego cewnikowania lub, w nielicznych przypadkach, poprzez wypróżnienie śródstrumieniowe.4,5,7-9,12-14,16 Cystocenteza jest prostą, ale inwazyjną formą paracentezy, stosowaną w celu uzyskania sterylnych próbek moczu; donoszono, że w niektórych przypadkach po tej procedurze można wykryć kilka pęcherzyków powietrza uwięzionych w ścianie pęcherza.17. Dlatego zarówno cystocenteza, jak i cewnikowanie mogą być uważane za procedury, które mogą wprowadzić powietrze do światła lub ściany pęcherza moczowego i powinny być wykonywane tylko po jakiejkolwiek obrazowej ocenie diagnostycznej.

Urinalysis usually reveals hematuria, pyuria and bacteriuria, and often glycosuria.4,5,7-9

Finally, evaluation of complete blood count (CBC) and serum biochemistry panels should be performed, although there are no specific data suggesting the presence of EC. Morfologia krwi jest zalecana w celu oceny obecności ogólnoustrojowego lub miejscowego stanu zapalnego,7 a wraz z profilami biochemicznymi surowicy powinna być oceniana w celu wykrycia ewentualnego schorzenia podstawowego, takiego jak choroby endokrynologiczne lub nerek. W medycynie ludzkiej odnotowano, że 50% pacjentów z EC ma bakteriemię, zalecając posiew krwi jako dodatkowe badanie laboratoryjne.1

Diagnostyczne badania obrazowe

Diagnostyczne techniki obrazowe są niezbędne do rozpoznania EC, które opiera się na wykryciu choroby zapalnej pęcherza moczowego z gromadzeniem się gazu w świetle i/lub w ścianie pęcherza moczowego za pomocą radiografii, ultrasonografii i/lub tomografii komputerowej u ludzi i psów. EC jest przyczyną pneumaturii (definiowanej jako „powietrze w moczu”). Gaz w drogach moczowych może być również wprowadzony jatrogennie lub może być wtórny do przetokowego połączenia z jelitem lub drogami rodnymi.12

Mimo że diagnostyka obrazowa nie jest zalecana w diagnostyce niepowikłanego UTI, może być uważana za użyteczne narzędzie do lepszego scharakteryzowania zmian i ostatecznego wykluczenia EC zwłaszcza w nawracającym lub powikłanym UTI, w szczególności w tych przypadkach, w których występują czynniki ryzyka EC i w których posiew moczu jest dodatni.7

Przyczyny jatrogenne, takie jak procedury, które mogłyby wprowadzić powietrze do pęcherza (np. cewnikowanie, cystocenteza, cystoskopia, operacje urologiczne) oraz warunki anatomiczne (takie jak przetoki między pochwą/jelitem a pęcherzem moczowym) muszą być najpierw wykluczone.7

Zwykła konwencjonalna radiografia jamy brzusznej jest najczęściej stosowaną metodą obrazowania w wykrywaniu EC zarówno u ludzi, jak i u psów.1,5,8,17,18 W zwykłej radiografii widoczna jest promienista linia gazu wokół ściany pęcherza moczowego, oddzielona od bardziej grzbietowego gazu w odbytnicy (Rycina 1). Obecność powietrza w ścianie pęcherza charakteryzuje się brukowanym lub „paciorkowatym naszyjnikiem” wyglądem, odzwierciedlającym nieregularne pogrubienie powierzchni błony śluzowej nie zależnej od pęcherza z powodu krwawień podśluzówkowych.1 U ludzi opisano trzy radiograficzne stadia EC.20 W stadium pierwszym wokół środka kontrastowego może być widoczna wyraźna 1-mm strefa, a wolny gaz nie jest obecny w świetle pęcherza. W stadium drugim ściana pęcherza jest nieregularna i pogrubiała z powodu zwiększonej ilości gazu wewnątrzpęcherzowego, ale nadal nie ma wolnego gazu wewnątrzpęcherzowego. W stadium trzecim wolny gaz w świetle pęcherza jest widoczny radiologicznie. Może również dojść do rozedmy więzadeł bocznych pęcherza, co opisano u jednego psa.21 Nie przyjęto jednak jeszcze klasyfikacji radiograficznej u psów. Nagromadzenie gazu w drogach moczowych może być trudne do odróżnienia od powietrza w nadległych pętlach jelitowych w zwykłej radiografii, co tłumaczy jej niską czułość opisywaną w piśmiennictwie dotyczącym ludzi (33%).12,18 Ponadto w medycynie weterynaryjnej, jeśli pacjent jest wychudzony, radiografia może nie dostarczać odpowiednich informacji morfologicznych na temat nerek, co utrudnia wykrycie rozedmowego górnego odcinka UTI.12

Rysunek 1 Radiograficzny (A, B) i ultrasonograficzny (C) wygląd rozedmowego zapalenia pęcherza moczowego wywołanego przez E. coli u samicy 9-letniego Labrador retrievera z wywiadem cukrzycy.

Z tych powodów niektórzy autorzy sugerują wyższość ultrasonografii nad radiografią w wykrywaniu zmian rozedmowych, szczególnie we wczesnym stadium i gdy obecna jest tylko niewielka ilość gazu.8,12,17

Ultrasonograficzne cechy EC ściennego obejmują hiperechogeniczny pas z artefaktem pogłosowym w powierzchownej ścianie pęcherza moczowego (ryc. 2), podczas gdy gromadzenie się gazu bezpośrednio w głębi powierzchownej błony śluzowej pęcherza moczowego z charakterystycznym artefaktem pogłosowym/pierścieniowym jest widoczne w EC luminalnym. Skanowanie pacjenta zarówno w pozycji leżącej, jak i stojącej (ryc. 3) może pomóc w odróżnieniu ruchomych, zależnych od grawitacji kamieni i krwiaków od przylegających zmian masowych lub w odróżnieniu wolnego gazu w świetle pęcherza od gazu śródściennego.8,19

Rysunek 2 Ultrasonograficzny skan podłużny pęcherza moczowego z rozedmowym zapaleniem pęcherza moczowego wywołanym przez E. coli u 14-letniej suki setera angielskiego chorej na cukrzycę. Liczne artefakty pogłosowe są obecne w świetle pęcherza (strzałki).

Ryc. 3 Podłużny ultrasonograficzny skan pęcherza moczowego 4-letniej suki setera angielskiego w pozycji grzbietowej (A) i w pozycji stojącej (B). Zwraca uwagę hiperechogeniczny interfejs z artefaktami pogłosowymi przemieszczającymi się w kierunku ściany grzbietowej w zależności od zmiany pozycji. Pies miał przewlekłą chorobę nerek powikłaną UTI (z moczu wyhodowano E. coli), bez dowodów na cukrzycę.

W przypadku ludzi CT jest zalecaną metodą obrazowania z wyboru w diagnostyce, monitorowaniu i rokowaniu EC i odmy pęcherzowej UTI w ogóle, z podawaną czułością i swoistością sięgającą 100%.1,2,10,11,16 TK może lepiej określić zakres i ciężkość choroby oraz wykryć łagodne przypadki, a także wykluczyć inne przyczyny gazów moczowych, takie jak przetoki pęcherzowo-kosmkowe.8,22 Chociaż zastosowanie tomografii komputerowej w diagnostyce EC lub odmiedniczkowego zapalenia nerek nie zostało dokładnie opisane w literaturze weterynaryjnej,8 tomografia komputerowa jamy brzusznej powinna być uważana za użyteczne narzędzie ujawniające obecność pęcherzyków gazu w miąższu nerek i w górnych drogach moczowych u psów, podobnie jak u ludzi (ryc. 4). Mimo to, należy dokładnie ocenić ryzyko związane ze znieczuleniem ogólnym lub sedacją u osłabionych pacjentów.12

Ryc. 4 USG (A) i tomografia komputerowa (B) samca 4-letniego kota domowego krótkowłosego z odmiedniczkowym zapaleniem nerek i rozedmowym zapaleniem pęcherza moczowego wywołanym przez E. coli. Gaz został wykryty w badaniu ultrasonograficznym (A) jako liczne ogniska echogeniczne z artefaktem pogłosowym (strzałki). Tomografia komputerowa (B) potwierdziła gazową zawartość pęcherza moczowego (strzałki).

Wreszcie, cystoskopia może być oceniana jako inna metoda obrazowania w wykrywaniu EC; w medycynie ludzkiej badanie to jest wskazywane jako przydatne w ujawnianiu obecności przeszkody w ujściu pęcherza moczowego,1 ale niektórzy autorzy podają, że nie jest ono niezbędne do postawienia diagnozy.18

Zarządzanie i wyniki

Podawanie antybiotyków jest medyczną terapią z wyboru w przypadku EC, odpowiednio dostosowaną do wyników posiewów moczu i/lub krwi. U ludzi terapia medyczna składa się z antybiotyków, drenażu pęcherza moczowego przez cewnikowanie i leczenia stanów predysponujących.1 Ustalenie kontroli glikemii u pacjentów z cukrzycą ma ogromne znaczenie, ponieważ wiele opisanych w literaturze przypadków dotyczy źle kontrolowanej cukrzycy.

Praktycznie leczenie EC powinno opierać się na lekach bakteriobójczych i rozpuszczalnych w tłuszczach, które powinny osiągać duże stężenia zarówno w moczu, jak i w tkankach, ponieważ zakażenie może wykraczać poza urotelium.7 Trimetoprim-sulfametoksazol jest zalecany jako lek pierwszego rzutu w leczeniu UTI przez International Society for Companion Animal Infectious Diseases. Psy z mieszanymi zakażeniami, w których skład wchodzą Enterococcus spp. lub Streptococcus spp. mogą wymagać dodania penicyliny, ponieważ organizmy te wykazują pewną oporność na TMS.7 W kontekście narastającej na całym świecie oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe, E. coli jest jednym z drobnoustrojów, które należy monitorować ze względu na częste nabywanie przez nią mechanizmów oporności na antybiotyki, w tym na antybiotyki stosowane jako leki pierwszego rzutu, takie jak TMS lub β-laktamy. Dlatego posiew moczu i antybiogram powinny być wykonywane również w trakcie leczenia, najlepiej 7 dni po rozpoczęciu antybiotykoterapii i 1 tydzień po jej zakończeniu.14

Czas trwania leczenia jest niejasny. Generalnie, leczenie powikłanego UTI trwa 4 tygodnie.14

W powikłanych EC, z wstępującym zakażeniem dróg moczowych, może być konieczne leczenie chirurgiczne; stopień zaawansowania choroby determinuje metodę chirurgiczną, na przykład chirurgiczne usunięcie złogów, częściowa cystektomia, całkowita cystektomia lub nawet nefrektomia w połączonych przypadkach EC/EP.

Prognoza dla psich pacjentów z EC jest generalnie korzystna.4,5,19

Dobre rokowanie można osiągnąć jedynie poprzez wczesne rozpoznanie EC, a następnie szybkie postępowanie medyczne.

Wnioski

EC jest rzadką postacią UTI charakteryzującą się obecnością gazu w ścianie i/lub świetle pęcherza moczowego. Dotyczy przede wszystkim pacjentów z ciężką lub niekontrolowaną DM, choć opisywano ją również u chorych bez cukrzycy i rozpoznaje się w niej różne potencjalne czynniki ryzyka. Posiew moczu i antybiogram powinny być wykonane w celu ustalenia odpowiedniej antybiotykoterapii, która wraz z wczesnym rozpoznaniem mogłaby ograniczyć konieczność operacji. Częstość występowania EC może być niedoszacowana, ponieważ do wykrycia tego stanu konieczna jest diagnostyka obrazowa, a sugeruje się, że ultrasonografia może być bardziej czułą techniką wykrywania gazu w pęcherzu we wczesnym stadium. Dotychczas nie odnotowano istotnych cech klinicznych silnie sugerujących EC, dlatego można przyjąć, że każdy pacjent z objawami UTI, nawet łagodnymi, z wywiadem cukrzycy lub innych czynników ryzyka, powinien być poddany ocenie radiograficznej i ultrasonograficznej w celu wykrycia lub wykluczenia obecności EC.