Chorobotwórczość, metody wykrywania i identyfikacji prątków i bakterii atypowych (riketsje, chlamydie i mikoplazmy) Beata Sokół-Leszczyńska Katedra i Zakład Mikrobiologii Lekarskiej WUM Choroby powodowane przez prątki Complex tuberculosis • • • Mycobacterium tuberculosis M. bovis M. bovis BCG • • • M. africanum M. microti M. canetti • • • • • • MAIC komplex (Mycobacterium avium-intracellulare complex) M. kansasii M. scrofilaceum M. fortuitum Kompleks MOTT (Mycobacterium other than tuberculosis) M. chelonae M. marinum MYKOBAKTERIOZY • M. leprae trąd GRUŹLICA PROFILAKTYKA • W Polsce - szczepionka BCG (Bacille - Calmette - Guerin) Czynniki chorobotwórczości prątków gruźlicy • • • • • • Substancje obecne w ścianie komórkowej i warstwie otoczkowej: KWASY MYKOLOWE kowalentnie związane z arabinogalaktanem do peptygoglikanu SULFATYDY - Hamują fuzję fagosomu do lizosomu arabinozydy, mannozydy czynnik wiązkowy - CZYNNIK WIĄZKOWY • powierzchniowy glikolipid występujący tylko u szczepów chorobotwórczych • hamuje migrację leukocytów, aktywuje makrofagi i limfocyty T, odpowiada za tworzenie ziarniniaka • • LIPOARABINOZYDY polisacharydy hamujące aktywację makrofagów poprzez indukcję wydzielania TNF przez interferon (gorączka, wyniszczenie, martwica tkanek) Drogi szerzenia się gruźlicy płuc Prawdopodobieństwo, wystąpienia zakażenia : • Zakaźności osoby z gruźlicy • Środowisko, w którym nastąpiło narażenie • Czas ekspozycji • Wirulencja prątków gruźlicy Najlepszym sposobem, aby zatrzymać transmisję jest: • Izolować osoby zakaźne • Zapewnienie skutecznego leczenia osób zakaźnych jak najszybciej Gruźlica pierwotna • • • • • • • • • • Prątki są w jądrach kropelkowych osadzają się w dolnych płatach płuc w makrofagach kwasy mykolowe zawarte w ścianie komórkowej prątków umożliwiają bakteriom przeżycie wewnątrzmakrofagów i namnażanie się niezakażone makrofagi odgradzają się i niszczą zakażone makrofagi tworzą się serowate ziarniniaki ulegają zwłóknieniu, zwapnieniu (gruzełki) zawierające wewnątrz uśpione prątki można wykryć komplex Ghon’a (zwapniałe gruzełki płucne+wnekowe węzły chłonne) ulegają rozprzestrzenieniu się drogą naczyń krwionośnych, limfatycznych i tworzą gruzełki pozapłucne aktywację LiT można wykryć za pomocą próby tuberkulinowej Gruźlica popierwotna • Gruźlica pierwotna przechodzi w postać popierwotną • najczęściej na skutek reaktywacji uśpionych prątków • reaktywacja prątków w gruzełków szczycie płuca (wysokie stężenie tlenu sprzyja temu procesowi) • odpowiedź ze strony makrofagów - tworzą się duże serowate ziarniniaki • tworzą się jamy w płucach • rozsiew drogą naczyń krwionośnych i limfatycznych (prosówkowata postać gruźlicy) Gruźlica pozapłucna, popierwotna Inne miejsce zostają zajęte, gdy dochodzi do reaktywacji prątków zawartych w gruzełkach pozapłucnych lub na skutek rozsiewu z płuc • ośrodkowy układ nerwowy • dróg moczowych (nerki) • przewodu pokarmowego • węzłów chłonnych, np.: jamy brzusznej • śledziony • układu krążenia • kości (kręgosłupa) • stawów : biodrowego, kolanowego, skokowego, śródstopia • inne: oka, jamy ustnej, gardła krtani Do rozwoju gruźlicy predysponuje Zakażenie HIV Terapia dużymi dawkami kortykosteroidów lub innymi lekami immunosupresyjnymi np..: prednizon, antagoniści TNFά Przeszczep narządu Cukrzyca choroby nerek Nowotwór Niska masa Choroby w obrębie przewodu pokarmowego Gruźlica lokalizacja Częstość Postać płucna płucna Najczęstsza Postać pozapłucna •krtań • węzły chłonne • opłucna • mózg •nerki •kości •stawy • dróg moczowych • przewód pokarmowy •inne: oka, jamy ustnej, gardła Częściej występują Drogą krwi rozsiana po całym organizmie rzadko Gruźlica prosówkowa •HIV(+) •Immunosupresja •Dzieci MOTT----- Grupy wg Runyona (na podstawie zdolności do tworzenia barwnika i szybkości wzrostu) • Fotochromogenne - wytwarzające żółte lub pomarańczowe karotenoidy tylko po ekspozycji na światło • skotochromogenne, wytwarzają barwniki zarówno ma świetle, jak i w ciemności • niefotochromogenne, nie wytwarzają barwników • Szybkorosnące • Wolnorosnące > 7 dni (najczęściej 2-8 tygodni) • Szybkorosnace < 7 dni (najczęściej 2-3 dni) Mykobakteriozy • • • • Zapalenie węzłów chłonnych Zakażenie rozsiane Zakażenie w obrębie kości i stawów Zakażenie w obrębie skóry i tkanek miękkich Rozpoznawanie gruźlicy • badanie radiologiczne • badanie bakteriologiczne • • • • • • • gruźlica układu oddechowego - plwocina u dorosłych - popłuczyny żołądkowe u dzieci gruźlica węzłów chłonnych - treść węzła gruźlica opłucnej gruźlica otrzewnej wysięk gruźlica jamy stawowej gruźlicze zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych - płyn m/rdz • bronchoskopia • stwierdzenie zmian gruźliczych, pobranie materiału Identyfikacja prątków • Preparat barwiony metoda Ziehl-Neelsena • Test przesiewowy immunofluorescencja bezpośrednia ze swoistą surowicą • homogenizacja i dekontaminacja (NaOH) • posiew na podłoże Lowensteina-Jensena • charakterystyka biochemiczna • badanie lekowrażliwości NOWE PRZYSPIESZONE METODY • izotopowy system Bactec 460Tb • fluorescencyjny zestaw hodowlany MGIT (Mycobacterium growth indicator tube) • sondy genetyczne • PCR • chromatografia gazowa (trzeba wpierw wyhodować szczep) Rola czynnika wiązkowego w mikrobiologicznym rozpoznawaniu gruźlicy • Mikrohodowla na szkiełku podstawowym zanurzonym w płynnej pożywce • Czynnik wiązkowy powoduje charakterystyczne równoległe układanie się komórek prątków, które tworzą długie, splątane wężowate sznury • Po 10-14 dniach hodowli widać je w preparacie • Wcześniejsze rozpoznanie! Bakteriologiczne monitorowanie leczenia przeciwprątkowego • zawsze należy dążyć do bakteriologicznego potwierdzenia rozpoznania gruźlicy • • • • badanie wstępne koniec wstępnej fazy leczenia, tj koniec 2 m-ca leczenia na początku 5 m-ca leczenia koniec leczenia (po 6 miesiącach - nowe zachorowanie po 8 miesiącach - wznowa) • po 3 badania bakterioskopowe i posiewy!!! Leczenie gruźlicy • Skojarzone, 2-4 leki Leki I rzutu: • etambutol, pirazynamid, izoniazyd, streptomycyna, rifampicyna Leki II rzutu: • cykloseryna, etionamid, kapreomycyna, kwas paraaminosalicylowy, fluorochinolony Lekooporność prątków Lekooporność pierwotna Spowodowana przez transmisję lekoopornych prątków na drodze człowiek-człowiek Lekooporność wtórna Nabycie oporności podczas leczenia przeciwprątkowego: • pacjentowi przepisano niewłaściwe dawkowanie LUB • pacjent nie przyjmował leków wg zaleceń lekarza Lekooporność prątków Oporność na pojedynczy lek Oporność na jeden spośród wszystkich leków stosowanych w leczeniu Oporność przynajmniej na 2 leki spośród stosowanych w leczeniu (ale nie jednocześnie na izoniazyd i rifampicynę) Wielolekooporność Oporność na izoniazyd i rifampicynę MDR (Multi drug resistance) Szeroka oporność XDR (Extreme drug resistance) Oporność na izoniazyd i rifampicynę, PLUS dowolny fluorochinolon ORAZ przynajmniej jeden spośród 3 podawanych dożylnie(np.: amikacyna, kanamycina lub kapreomycyna) Mycobacterium leprae - prątek trądu • zakażenie drogą kropelkową • Nie rośnie na podłożach sztucznych Chorobotwórczość Mycobacterium leprae • Glikolipidy występujące w ścianie komórkowej • Umożliwiają przeżywanie i namnażanie się wewnątrzkomórkowe • Enzymy rozkładające rodniki nadtlenkowe Ogniska endemiczne trądu • Basen Morza Śródziemnego • Nowa Kaledonia (Oceania) • Archipelag Komoro (Ocean Indyjski) • Madagaskar • Bamako (Mali) • Dakar (Senegal) • Madras, Raipur, Kanpur (Indie) Postaci trądu: Tuberkuloidowa - z charakterystycznymi plamkami na tułowiu, twarzy, kończynach Lepromatyczna - z charakterystycznymi zmianami na tułowiu, twarzy, kończynach • Rozsiew droga krwi, chociaz nie dochodzi do zajęcia narządów wewnętrznych Graniczna - zniekształcenie twarzy • zniekształcenie twarzy LECZENIE - wiele miesiecy, a nawet lat: rifampicyna, sulfon, klofazymina Chlamydie • ciałka elementarne - zakaźne • ciałka retikularne - niezakaźne Chlamydophila pneumoniae • • • • • atypowe zapalenie płuc zapalenie obocznych zatok nosa zapalenie gardła zapalenie oskrzeli zapalenie rogówki (u dzieci) Diagnostyka bezpośrednia zakażeń powodowanych przez C. trachomatis • zastosowanie hodowli komórkowych - wtręty (barwienie jodem) • ELISA • PCR, LCR Diagnostyka pośrednia poszukiwanie przeciwciał klas: Ig M, Ig G • p/ MOMP • p/LPS • metodami: IF, ELISA, OWD Leczenie • Tetracykliny • erytromycyna • fluorochinolony Diagnostyka bezpośrednia zakażeń powodowanych przez C. trachomatis • zastosowanie hodowli komórkowych - po zabarwieniu w mikroskopie świetlnym widoczne wtręty (barwienie jodem wtręty zawierają glikogen), barwienie wg Giemzy) • Immunofluorescencja pośrednia (DFA) • Odczyn immunoenzymatyczny (EIA) • PCR, LCR Chlamydiozy Gatunki C. trachomatis Serotypy (D-K) Serotyp L1, L2, L3 Choroby •Jaglica (serotyp A-C) •nierzeżączkowe zapalenie cewki moczowej •śluzoworopne zapalenia szyjki macicy •zapalenie jajników, jajowodów (prowadzące do niepłodności) •Zakażenia odbytnicy (stosunki analne) •Wtrętowe zapalenie spojówek •Zapalenie płuc u noworodków •ziarnica weneryczna pachwin C. pneumoniae Zapalenie zapalenie gardła, oskrzeli, płuc C. psittaci Choroba papuzia 25 Objawy kliniczne zakażeń powodowanych przez C. trachomatis Mężczyźni Kobiety Niemowlęta Lokalizacja zakażenia Powikłanie Następstwa Zapalenie spojówek Zapalenie cewki moczowej Zapalenie odbytu Zapalenie najądrzy Zespół Reiter’a niepłodność (rzadko) Przewlekłe zapalenie stawów (rzadko) Zapalenie spojówek Zapalenie cewki moczowej Zapalenie odbytu Zapalenie szyjki macicy błony śluzowej macicy zapalenie jajowodów Zapalenie wątroby Zespół Reiter’a (rzadko) Zapalenie spojówek Zapalenie płuc Zapalenie gardła przeziębienie Przewlekła choroba płuc? Niepłodność Ciąża pozamaciczna Przewlekły ból w miednicy Przewlekłe zapalenie stawów (rzadko) rzadko 26 Zakażenia powodowane przez C. trachomatis u noworodków Okołoporodowe objawy kliniczne: • Wtrętowe zapalenie spojówek • zapalenie płuc u dzieci • infekcje układu moczowo-płciowego • zazwyczaj bezobjawowe • transmisja z matki na dziecko • Przemoc seksualna Chlamydophila psittaci Ornitoza = choroba papuzia • • • zapalenie płuc szerzące się drogą kropelkową naturalnym gospodarzem są ptaki obecność chlamydii stwierdza się: w wydzielinie nosowo-gardłowej ptaków, pył zawierający odchody Riketsje • Gram-ujemne • pasożyt wewnątrzkomórkowy • cytotoksyczne działanie lipopolisacharydu na śródbłonek naczyń krwionośnych • mają własny metabolizm • nie rośnie na podłożach sztucznych • antygeny fazy I i fazy II Gorączka Q Źródło zakażenia: • chore zwierzę,(bydło, owce, kozy, dzikie zwierzęta), • zakażone mleko, płyn owodniowy, krew łożyskowa, łożysko chorych zwierząt Wektor: kleszcze Rezerwuar: • dzikie zwierzęta, małe gryzonie, przeżuwacze • zwierzęta domowe: bydło kozy, owce Drogi zakażenia: • kropelkowa, przez uszkodzona skórę, pokarmową • • • • • • • • • • Ostre zakażenia: Grypo - podobna infekcja atypowe zapalenie płuc Przewlekłe zakażenia dają odległe objawy: zatorowe zapalenie płuc zator mózgu kłębuszkowe zapalenie nerek zapalenie wsierdzia zapalenie mięśnia sercowego uszkodzenia płodu, poronienia Mikrobiologiczna diagnostyka gorączki Q • Poszukiwanie przeciwciał (w III tygodniu): immunofluorescencja pośrednia, odczyn wiązania dopełniacza, ELISA • Izolacja riketsji na: • worku żółtkowym • zwierzętach (myszy, szczury) • hodowlach komórkowych • Wykrycie DNA (metoda PCR) • • • • • • • • • Wykazanie obecności swoistych przeciwciał (immunofluorescencja pośrednia lub badanie immunoenzymatyczne) Wykazanie obecności drobnoustrojów w tkance za pomocą technik immunochemicznych PCR Mikroskopia elektronowa Surowice parzyste, badanie w odstępie 3-6 tygodni W ostrej fazie choroby miano przeciwciał p/antygenom fazy drugiej jest znacznie wyższe niż miano przeciwciał/antygenom fazy pierwszej W chorobie przewlekłej jest wyższe miano p/antygenom fazy pierwszej niż p/ AG fazy drugiej Miano może świadczyć o zakażeniach w przeszłości, głównie na obszarach wiejskich, rolnicy. U zdrowych osób, miano IgG przeciwko antygenom fazy II >1:128 lub niższe Rokowanie • 50% przypadków – samoistne wyleczenie • 2% - ciężkie przypadki zapalenie wsierdzia (śmiertelność): 35-55% • 50-60% wymaga wymiany zastawki Grupa durów wysypkowych Choroba Brill - Zinsera Ricketsia prowazaeki • przenosiciel: wesz odzieżowa • Występowanie: cały świat • Odczyn Weil Felixa - diagnostyka serologiczna Dur endemiczny (szczurzy, miejski) Ricketsia mooseri • przenosiciel: pchła • Występowanie: cały świat Grupa gorączek plamistych Gorączka plamista gór Skalistych • Ricketsia rickettsi • wektor: kleszcze • rezerwuar: gryzonie • Występowanie: półkula Zachodnia Gorączka plamista guzkowa - (marsylska, kleszczowa, południowo afrykańska, indyjska) • Rickttsia conori • wektor: kleszcze • rezerwuar: gryzonie • Wystepowanie: Kraje śródziemnomorskie, Afryka , Indie Dur kleszczowy Queenslandzki • R. australia • przenosiciel: kleszcz • wystepowanie: Australia Dur kleszczowy syberyjski - (północno-azjatycki) • R. sybirica • przenosiciel: kleszcze • występowanie: pólnocne USA, Rosja Dur zaroślowy (tropikalny) Orientia tsutsugamushi • wektor: roztocze, pajeczaki • rezerwuar: małe gryzonie • wystepowanie; Azja, Australia Erlichiozy Erlichioza monocytarna - Ehrlichia chaffeensis • wektor : kleszcze • rezewuar: jelenie Erlichioza granulocytarna - Ehrlichia phagocytophila, E. Equi • • • • • • • • • czynnik HE (human granulocytic ehrlichiosis agent) wektor : kleszcze z rodzaju Ixodes rezerwuar: myszy, szopy czynnik HE (human granulocytic ehrlichiosis agent) wektor : kleszcze z rodzaju Ixodes rezerwuar: myszy, szopy Ehrlichia sennetsu wektor: nieznany rezerwuar: surowe mięso ryb Bartonellozy Choroba kociego pazura - Bartonella henselae • wektor : pchła kocia • rezerwuar: kot Gorączka okopowa (pięciodniowa) - Bartonella quintana • wektor i rezerwuar: • wesz odzieżowa • człowiek • pchła kocia • występowanie: Europa Środkowo-wschodnia, południowa Afryka, Meksyk MYKOPLAZMY Mycoplasma pneumoniae • nie mają ściany komórkowej (oporne na działanie antybiotyków, które ingerują w syntezę ściany komórkowej) • drobnoustroje adherują do nabłonka układu oddechowego, hamują ruch rzęsek, uszkadzają śluzówkę • zapalenie tchawicy i oskrzeli oraz atypowe zapalenie płuc • rosną na podłożu Hayflicka (charakterystyczna morfologia) Diagnostyka pośrednia Przeciwciała (IgM, „zimne aglutyniny”) OWD z antygenem M Miano patognomoniczne: • > powyżej 1:256 • lub 4-krotne narastanie w ciągu 5-7 dni • lub spadek po chorobie • • Immunoelektroprecypitacja (Ig M) Odczyn hemaglutynacji biernej • Leczenie • • Tetracykliny - dorośli erytromycyna - dzieci Kolonie M. pneumoniae na podłożu Haylicka Mykoplazmy inne • Ureaplasma urealyticum • Mycoplasma hominis • mogą występować w drogach moczowo-płciowych zdrowych osób, • powodować zakażenia narządów płciowych, niepłodność • mogą być chorobotwórcze dla noworodków (wcześniaków) • zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych i mózgu • gorączka połogowa