UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE JESSENIOVA LEKÁRSKA FAKULTA V MARTINE Ústav mikrobiológie a imunológie Sklabinská 26 , 036 01 Martin

 

BAKTERIOLÓGIA – KAPITOLA OSEMNÁSŤ  

BORDETELA A HEMOFILY  

Dr Abdul Ghaffar 
Department of Pathology, Microbiology and Immunology
University of South Carolina School of Medicine
Columbia, South Carolina

Překlad: Elena Novakova, MD, PhD
Institute of Microbiology and Immunology
Jessenius Faculty of Medicine in Martin
Comenius University in Bratislava

 

 

ŠPANIELČINA

ALBÁNČINA

ANGLIČTINA

HĽADAJ

Dajte vedieť, čo si myslíte
SPATNÁ VAZBA

Logo image © Jeffrey Nelson, Rush University, Chicago, Illinois  and The MicrobeLibrary

CIEĽ VÝUČBY

Poznať všeobecnú morfológiu a fyziológiu mikroorganizmov

Poznať proces šírenia infekcie a klinické príznaky

Pochopiť mechanizmy patogenézy

Poznať diagnostické, terapeutické a preventívne procesy

BORDETELA

Bordetella pertussis je jediným mikroorganizmom s veľkým klinickým významom v tomto rode, spôsobuje čierny (dávivý, divý) kašeľ novorodencov a malých detí. Príbuzný mikroorganizmus B. parapertussis môže rovnako spôsobovať ochorenie, ale miernejšie – bronchitída. B. bronchosepticus, ďalší člen rodu Bordetella, je etiologickým agensom respiračného ochorenia mačiek a ošípaných, ale môže spôsobiť ochorenie u ťažko imunosuprimovaných osôb.

Bordetella pertussis

Morfológia a fyziológia

B. pertussis je extrémne malý, striktne aeróbny, gramnegatívny nepohyblivý kokobacil (krátka palička). V porovnaní s ostatnými druhmi Bortdetella, B. pertussis nerastie na bežných laboratórnych médiách a odlíšuje sa od  B. parapertussis tým, že B. pertussis je oxidáza-pozitívna a ureáza-negatívna, zatiaľ čo B. parapertussis je oxidáza-negatívna a ureáza-pozitívna. B. bronchiseptica je pozitívna v testoch na dôkaz obidvoch enzýmov.

LYMFOCYTÓZA V KRVI U PACIENTA S PERTUSSIS. Lymfocyty v tomto krvnom nátere od 18-mesačného dieťaťa s infekciou baktériou Bordetella pertussis majú laločnaté jadrá.  Pri tejto chorobe je charakteristická lymfocytóza a morfológia lymfocytov je často atypická. Cytológia buniek môže byť mylne diagnostikovaná ako neoplastické  lymfocyty (farbenie podľa Wright-Giemsa).
© The Johns Hopkins Autopsy Resource (JHAR). Image Archive. 

Pertussis v USA, 1940-1999.
CDC

Tento chlapec má čierny kašeľ - pertussis. Je pre neho ťažké zastaviť kašeľ a nadýchnuť sa. Typické sú záchvaty kašľa so zvukom "kikiríkania" , ktorý nasleduje po kašli. Zvuk je typický pri pokuse dieťaťa nadýchnuť sa pred nasledujúcim záchvatom kašľa.  
© WHO

Epidemiológia a symptómy 

Väčšina pacientov s čiernym kašľom má menej ako jeden rok, hoci aj staršie deti môžu dostať túto chorobu. Závažnosť ochorenia  závisí aj na veku pacienta. Mikroorganizmus, ktorý sa nachádza v kvapôčkach aerosólu, sa dostáva do organizmu inhalačne a kolonizuje riasinkové  bunky bronchiálneho epitelu. Po týždni alebo 19 dňoch inkubačného obdobia  sa dostavia mierne príznaky nádchy, mierny kašeľ a kýchanie  (katarálne štádium), čo trvá  1-2 týždne. Ďalšia proliferácia mikroorganizmu obmedzuje funkciu riasiniek a je sprevádzaná vzostupom frekvencie a intenzity symptómov. Toto vedie k paroxyzmálnemu štádiu, ktoré je charakterizované paroxyzmom kašľa, po ktorom nasleduje predĺžený a nedostatočný nádych. Kašeľ, ktorý sa vracia v rôznych intervaloch a často každých niekoľko minút, môže trvať 2-3 týždne. Kašeľ bráni príjmu potravy ústami a prehltnutý hlien môže navodiť zvracanie, čo má za následok  ťažkú dehydratáciu a úbytok telesnej hmotnosti. Hypoxia počas predĺžených záchvatov môže viesť ku kŕčom, encefalopatii z hypoxie a ku kóme. Epizódy kašľa pomaly ustupujú a v priebehu 3 – 16 týždňov dochádza k postupnému uzdraveniu (štádium rekonvalescencie). Pneumónia (spôsobená B. pertussis alebo inými bakteriálnymi patogénmi), otitis media, rektálny prolaps a meningoencefalitída sú sekundárnymi komplikáciami. 

Patogenéza 

Symptómy nastupujúce po infekcii sú spôsobené mnohými faktormi. Okrem prichytenia sa a rastu na riasinkovým bunkách, mikroorganizmus produkuje viacero exotoxínov, čo prispieva k týmto príznakom.

Pertusový toxín (pertussigén)

Pertusový toxín je  oligopeptidový exotoxín AB-typu, ktorý je hlavnou príčinou čierneho kašľa (abnormálny kašeľ). Spôsobuje lymfocytózu T buniek a má aj vlastnosti adjuvantu.  Spôsobuje aj hypoglykémiu, vzostup syntézy IgE a zvýšenú citlivosť na histamín a endotoxín. Organizmus inhibuje viaceré funkcie leukocytov vrátane chemotaxie, fagocytózy, respiračného vzplanutia a zabíjania prostredníctvom NK-buniek. Rovnako prispieva k väzbe baktérie na epitelové bunky. Uskutočňuje sa to kovalentnou adíciou ADP-ribózy na GTP viažuci Gi proteín, čím sa zabráni deaktivácii adenylcyklázy. To má za následok akumuláciu veľkého množstva cAMP, čo vedie k zvýšenej sekrécii hlienu a interferencii s viacerými bunkovými funkciami.

Adenylcykláza (toxín)

Tento exotoxín penetruje do hostiteľovej bunky, je aktivovaný kalmodulínom a katalyzuje konverziu ATP na cAMP. Podobne ako pertusigén inhibuje aj fagocytózu a funkciu NK-bunky. Ale na rozdiel od pertusigénu, cAMP vzostup spôsobený týmto toxínom je krátkodobý.

Tracheálny cytotoxín

Je to molekula podobná peptidoglykánu (monomér), ktorá sa viaže na  bunky riasinkového  epitelu, čím bráni pohybu riasiniek. Vo vyšších koncentráciách spôsobuje poškodenie riasinkového epitelu. Deštrukcia týchto buniek prispieva ku vzniku pertussis.

Dermonekrotický (termolabilný) toxín

Dermonekrotický toxín je veľmi silný vazokonstrikčný faktor a spôsobuje ischémiu a extravazáciu leukocytov. Spolu s tracheálnym cytotoxínom spôsobuje nekrózu tracheálneho tkaniva.

Filamentózne hemaglutiníny (aglutinogény)

Nie sú to exotoxíny, ale s vláknami súvisiace lipooligosacharidy, ktoré sú zapojené do väzby mikroorganizmov na riasinkové epitelové bunky. Protilátky proti týmto molekulám sú protektívne, pravdepodobne súvisia s prevenciou prichytenia baktérií.

Lipopolysacharid (LPS)

Ako LPS gramnegatívnych baktérií, tento endotoxín spôsobuje mnoho patofyziologických účinkov. Ak je uvoľnený v relatívne veľkom množstve po lýze baktérií, spôsobuje ireverzibilný šok a kardiovaskulárny kolaps. V menších množstvách aktivuje mnohé zápalové mediátory (TNF, IL1, IL6, prostaglandíny atď.) a vytvára produkty aktivujúce komplement.

Diagnostika

Charakteristické sú symptómy. Laboratórna diagnostika je založená na kultivácii vzorky nazofaryngeálneho aspirátu primárne na Bordet-Gengouovom médiu (zemiakovo-glycerolovo-krvný agar). Rast je inhibovaný peptónmi, nenasýtenými mastnými kyselinami, sulfidmi atď., ktoré sa nachádzajú v bežných médiách (aj v bavlne výterových tampónov). Mikroorganizmy rastú ako malé priesvitné hemolytické kolónie. Je možné ich sérologicky odlíšiť od B. parapertussis a B. bronchiseptica.

Prevencia a liečba

Usmrtená celobunková baktériová vakcína sa podáva v kombinácii DTP. Acelulárna vakcína pozostáva z filamentóznych hemaglutinínov a obsahuje aj inaktivovaný pertusigén a odporúčajú sa booster dávky. Liekom voľby je erytromycín.

 

HEMOFILY

Rod Haemophilus  obsahuje mnoho druhov, ale najbežnejším patogénom je H. influenzae. Ostatné druhy hemofilov, ktoré sú klinicky významné u imunokompetentných pacientov sú  H. ducreyi (spôsobuje chancroid: mäkký vred, sexuálne prenosnú chorobu), H. influenzae aegyptius (súvisí s konjunktivitídami a brazílskou purpurou) a H. parainfluenzae (vzácna príčina pneumónie a endokarditídy). Existuje viacero druhov Haemophilus, ktoré sú normálnou flórou, ale môžu byť patogénne pre imunokompromitovaných hostiteľov. Opuzdrený kmeň H. influenzae (typ b) je  virulentnejší, ale aj niektoré neopuzdrené (netypovateľné) kmene sú patogénne.

Haemophilus influenzae

Morfológia a fyziológia

H. influenzae je malá gramnegatívna palička, ktorá môže rásť na čokoládovom agare (zohriata krv) a vyžaduje hemín (faktor X) a nikotínamidadeníndinukleotid (NAD⁺: faktor V) na rast, ktorý je podporovaný aj vyššou koncentráciou CO₂ (5 %). Nerastie na bežnom krvnom agare. Požiadavky na faktor V a faktor X môžu byť použité na rozlíšenie medzi H. influenzae, ktorý vyžaduje obidva faktory, a H. parainfluenzae, ktorý vyžaduje len faktor V a H. ducreyi, ktorý vyžaduje len faktor X. H. influenzae je možné rozlíšiť na niekoľko kmeňov na základe puzdrového polysacharidu (a-f) alebo neprítomnosti puzdra (netypovateľné).

Epidemiológia a symptómy

H. influenzae spôsobuje rôzne klinické symptómy, pričom niektoré závisia od  prítomnosti bakteriálneho puzdra. Pokiaľ nebola k dispozícii Hib vakcína, H. influenzae typ b bol hlavnou príčinou meningitíd detí vo veku 6 mesiacov až 5 rokov, hoci aj staršie deti, dospievajúci a dospelí môžu byť infikovaní. Infekcia spôsobuje nádchu, nízku teplotu a bolesť hlavy (1-3 dni). Vďaka invazivite mikroorganizmus vstupuje do cirkulácie a prechádza hematoencefalickou bariérou, čo má za následok rýchlu progresiu a vznik meningitídy (opozícia šije), kŕče, kómu a smrť. Včasná liečba môže zabrániť kóme a smrti, ale pacient môže neskôr trpieť hluchotou a mentálnou retardáciou.  H. influenzae typ b spôsobuje septickú artritídu, konjunktivitídu, celulitídu a epiglotitídu, tá má za následok obštrukciu horných dýchacích ciest a dusenie. Iné typy H. influenzae môžu zriedkavo spôsobiť niektoré zo symptómov, ktoré boli spomenuté vyššie. Netypovateľné kmene H. influenzae sú druhou najčastejšou príčinou otitis media malých detí (po Streptococcus pneumoniae). U dospelých spôsobujú tieto mikroorganizmy pneumóniu, predovšetkým u osôb so sprievodnou pľúcnou infekciou. Tieto mikroorganizmy spôsobujú aj akútnu alebo chronickú sínusitídu u všetkých vekových skupín.

Toto dieťa má opuchnutú tvár pri Hib infekcii. Tkanivo pod kožou pokrývajúcou sánku a líce je napadnuté infekciou. Infekcia sa šíri na tvár. Je pravdepodobne veľmi chorá.  S dovolením 
Children's Immunization Project, St. Paul, MN

  Patologický nález subakútnej bakteriálnej endokarditídy postihujúcej mitrálnu chlopňu. Ľavá komora srdca je otvorená, aby sa ukázali fibrínové vegetácie na mitrálnej chlopni spôsobené infekciou Haemophilus parainfluenzae. Autopsy. 
CDC/Dr. Edwin P. Ewing, Jr. epe1@cdc.gov

Patogenéza

Presný mechanizmus patogenézy nie je známy, ale prítomnosť puzdra s antifagocytárnymi vlastnosťami je hlavným faktorom virulencie. H. influenzae  typ b je inváznejším a patogénnejším ako ostatné kmene. Lipopolysacharid je zodpovedný za zápalový proces. Organizmy produkujú aj IgA1-špecifickú proteázu, ktorá môže pomôcť pri kolonizácii slizníc.

Diagnóza

Priebežná diagnóza je založená na anamnéze, fyzikálnom vyšetrení a príznakoch. Hemokultúry sú pozitívne u viac ako 50 % symptomatických pacientov, s výnimkou pacientov s konjunktivitídou. Polyribitolfosfát (PRP), súčasť puzdrového polysacharidu, je prítomný v sére, cerebrospinálnom moku (CSF) a koncentrovanom moči u viac ako 95 % prípadov meningitíd spôsobených H. influenzae-b. Gramnegatívne kokobacily sa môžu nájsť v CSM u viac ako 80 % prípadov meningitíd. Niektoré preparáty farbené podľa Grama môžu byť užitočné pri rýchlej diagnostike septických artritíd a ochorení dolných dýchacích ciest.

Liečba a prevencia

Pokiaľ sa nezačne s rýchlou liečbou, H. influenzae-b meningitída a epiglotitída sú takmer 100 % fatálne. Vďaka bežnej rezistencii na ampicilín a existujúcej rezistencii na chloramfenikol, cefalosporíny, ktoré penetrujú hematoencefalickou bariérou, sú liekom voľby v týchto prípadoch. Ostatné ochorenia spôsobené týmto mikroorganizmom môžu byť liečené ampicilínom (ak je citlivý alebo trimetoprim-sulfametoxazolom, tetracyklínom a cefaklorom.

Hib-konjugovaná vakcína pozostávajúca z puzdrového PRP konjugovaného na tetanový toxoid. Používa sa na účinnú ochranu a je súčasťou bežných očkovacích schém.

 

Krajiny so zavedeným očkovaním detí proti Hib infekciám. 
© WHO

Haemophilus ducreyi

H. ducrey je významnou príčinou genitálnych vredov (chancroid) v Ázii a Afrike, ale zriedkavejšie sa objavuje aj v USA.  Incidencia je približne  4000 - 5000 za rok s hromadným výskytom v Kalifornii, na Floride, Georgii a New Yorku. Infekcia  je asymptomatická u žien, ale asi týždeň po sexuálnom prenose na muža spôsobí kožnú papulu s erytematóznou bázou na genitáliách a v ich okolí. Lézia progreduje a stáva sa z nej bolestivý vred s ingvinálnou lymfadenopatiou. Lézia spôsobená  H. ducreyi  (chancroid) je menšia ako syfilitická lézia (chancre). Mikroorganizmus je rastovo náročnejší ako H. influenzae, ale môže rásť na čokoládovom agare s faktorom X v atmosfére 5-10 % CO₂ a rast je možné zaznamenať o 2-4 dni.

Haemophilus influenzae aegyptius

Táto baktéria, pôvodne známa ako H. aegyptius, spôsobuje oportúnne infekcie vyvíjajúce sa do fulminantného pediatrického ochorenia (Brazílska purpura). Charakterizované je konjunktivitídou, po ktorej nasleduje horúčka sprevádzaná vracaním a bolesťou brucha. Následne sa u pacienta vyvinú  petechie, purpura, šok a niekedy smrť. Patogenéza tejto infekcie je len málo objasnená. Rastové podmienky mikroorganizmu sú rovnaké ako pri H. influenzae. 

Obibva H. ducreyi aj H. influenzae aegyptius je možné liečiť erytromycínom.

  Návrat do sekcie Bakteriológia  Microbiology and Immunology On-line

Táto strana bola naposledy zmenená
Stránku spravuje  Richard Hunt