Patogeny a obraz radiologiczny pozaszpitalnego zapalenia płuc

MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2012, 64: 309 - 314
Patogeny a obraz radiologiczny pozaszpitalnego zapalenia płuc
Etiologic agents of pneumonia and the relation to the radiographic
findings
Agnieszka Kiryszewska1, Agnieszka Nielepkowicz-Goździńska2, Adam Antczak3
Zakład Mikrobiologii i Laboratoryjnej Immunologii Medycznej Uniwersytetu
Medycznego w Łodzi
2
Oddział Kliniczny Pulmonologii i Alergologii Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego nr
1 im. N. Barlickiego w Łodzi
3
Klinika Pneumonologii i Alergologii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi
1
Badano zależność pomiędzy czynnikiem etiologicznym pozaszpitalnego zapalenia płuc a lokalizacją oraz nasileniem zmian zapalnych w płucach ocenianych na podstawie obrazu radiologicznego. Patogeny izolowane były z próbek
plwociny, bronchoaspiratu i BAL-u pacjentów hospiatlizowanych z powodu
ciężkiego przebiegu zapalenia płuc. Przeprowadzone badania wykazały, że
Streptococcus pneumoniae powodował częściej zmiany zapalne w dolnym
polu płuca prawego. Zmiany te obejmowały najczęściej jeden płat płucny.
Pałeczki Gramu-jemne powodowały częściej zmiany zapalne wielopłatowe,
które w większości przypadków obejmowały dolne pole płuca lewego.
Słowa kluczowe: RTG klatki piersiowej, zapalenie płuc,
ABSTRACT
Introduction: The aim of this study was to asses correlation between etiological causative
agents of community-acquired pneumonia and localization of inflammatory focuses in the
lung.
Materials and methods: Samples of sputum, bronchoaspirate and BAL’s from 62 patients
hospitalized due to community-acquired pneumonia were microbiological tested. Chest
radiographs of patients were analyzed.
Results: Streptococcus pneumoniae caused inflammatory focuses more frequent in the lower
right part of the lung. Gram-negative rods were more frequent cause of inflammatory focuses
localized in the lower left side of the lung. Streptococcus pneumoniae more frequent caused
inflammation one lobe of the lung and Gram-negative rods more than one part of the lung.
Conclusions: Results of this study confirm correlation between isolated pathogen, loca-
310
A. Kiryszewska, A. Nielepkowicz-Goździńska, A. Antczak
Nr 4
lization of the inflammatory response in the lung in patients with community-acquired
pneumonia.
Key words: Chest radiograph, pneumonia,
WSTĘP
Drobnoustrojami wywołującymi zapalenie płuc mogą być wirusy, bakterie, grzyby oraz
pierwotniaki. Najczęściej zapalenie płuc powodują bakterie, a spośród nich Streptococcus
pneumoniae. Rzadziej czynnikiem etiologicznym zapalenia płuc jest Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus, Moraxella catarrhalis, pałeczki Gram-ujemne z rodziny
Enterobacteriacea głównie Klebsiella pneumoniae, pałeczki niefermentujące: Pseudomonas
aeruginosa, Acinetobacter sp. oraz bakterie atypowe, takie jak: Mycoplasma pneumoniae,
Chalmydia pneumoniae i Legionella pneumophila. Zakażenia mogą powodować również
bakterie beztlenowe, które odgrywają istotną rolę w zachłystowym zapaleniu płuc (5, 6,
7, 11, 14, 15).
Zapalenie płuc jest jedną z najczęstszych przyczyn zgonów na świecie z powodu chorób
infekcyjnych. Obraz radiologiczny płuc odgrywa bardzo ważną rolę w ocenie stanu i leczeniu
pacjentów chorych na zapalenie płuc.
Szybkie wdrożenie właściwej terapii antybiotykowej jest bardzo istotnym czynnikiem
przesądzającym o powodzeniu leczenia. Ze względu na czas trwania badań mikrobiologicznych ustalających czynnik etiologiczny i lekowrażliwość wyizolowanego drobnoustroju
kluczowe znaczenie ma terapia empiryczna. Polega ona na podaniu antybiotyku w oparciu
o najbardziej prawdopodobny czynnik etiologiczny wynikający z objawów klinicznych
i danych epidemiologicznych. W przypadku, kiedy pacjent zostaje przyjęty do szpitala
z powodu podejrzenia zapalenia płuc o ciężkim przebiegu, wykonanie zdjęcia rtg klatki
piersiowej jest wymagane w celu postawienia diagnozy. Obserwacja zmian widocznych
w obrazie rtg mogłaby dostarczyć pewnych informacji wskazujących na prawdopodobny
czynnik etiologiczny, a tym samym umożliwiłaby dokonanie bardziej trafnego wyboru
antybiotyku, kiedy wyniki badań mikrobiologicznych nie są jeszcze znane.
Celem pracy była analiza zależności pomiędzy patogenem a lokalizacją oraz nasileniem
zmian zapalnych w płucach ocenianych na podstawie obrazu radiologicznego u chorych
na zapalenie płuc.
MATERIAŁ I METODY
Badane próbki materiałów pobrano od 62 pacjentów chorych na pozaszpitalne zapalenie
płuc. Byli to pacjenci hospitalizowani na Oddziale Pulmonologii i Alergologii USK nr 1
w Łodzi w latach 2006-2008 z powodu ciężkiego przebiegu zapalenia płuc. Średni wiek
pacjentów wynosił 57 lat. Od pacjentów pobrano próbki plwociny, bronchoaspiratu i popłuczyn pęcherzykowo-oskrzelowych (BAL), z których wykonano badania mikrobiologiczne.
Wszystkie materiały pobrane zostały przed rozpoczęciem antybiotykoterapii. Materiały
pobrano i opracowano zgodnie z zaleceniami Krajowego Konsultanta ds. Mikrobiologii,
Nr 4
311
Czynniki etiologiczne zapalenia płuc
jak opisano wcześniej (8, 12). Wykonano także zdjęcie RTG klatki piersiowej. Próbki plwociny posiewano w celu izolacji czynnika etiologicznego w przypadku, kiedy w preparacie
bezpośrednim widoczne było >25 leukocytów, <10 komórek nabłonkowych. Z próbek
BAL-u i bronchoaspiratu wykonywano posiew ilościowy. Za czynnik etiologiczny uznawano
drobnoustrój obecny w liczbie ≥105 CFU/ml w BAL-u i ≥106 CFU/ml w bronchoaspiracie.
Rozpoznania zapalenia płuc dokonano na podstawie badań podmiotowych, przedmiotowych
i obrazu radiologicznego płuc (3).
U wszystkich pacjentów wykonano także dodatkowe badania, takie jak: morfologia
krwi obwodowej, gazometria. Wyniki poddano analizie statystycznej za pomocą programu
STATISTICA 5.0.
WYNIKI
U pacjentów z zapaleniem płuc, u których czynnikiem etiologicznym był Streptococcus pneumoniae istotnie częściej zmiany zapalne zlokalizowane były w dolnym polu
płuca prawego niż w pozostałych polach płucnych (p=0,0014) (Tabela I). Zmiany zapalne
obejmujące dolne pole płuca prawego obserwowane były częściej, kiedy czynnikiem etiologicznym był Streptococcus pneumoniae niż inne patogeny (p=0,0046) (Tabela I). Pałeczki
Gram-ujemne istotnie częściej były przyczyną występowania zmian zapalnych w dolnym
polu płuca lewego niż w górnym i środkowym polu płuca prawego (p=0,0034), a także
w górnym polu płuca lewego (p=0,0010). Dolne pole płuca lewego było istotnie częściej
zmienione zapalenie w przypadku izolowania pałeczek Gram-ujemnych niż innych patogenów (p=0,0144) (Tabela I). Nie zaobserwowano istotnych różnic w częstości pojawiania się
zmian zapalnych w poszczególnych polach płucnych w przypadku innych drobnoustrojów
patogennych (Tabela I).
Tabela I. Liczba zmienionych zapalnie płatów płucnych w przypadku zakażenia danym drobnoustrojem.
Drobnoustrój
Streptococcus
pneumoniae
Moraxella catarhalis
Staphylococcus aureus
CNS
Gram-ujemne pałeczki
Paciorkowce zieleniące
Razem
Pole płucne
środkowe
górne
lewe
prawe
górne
lewe
dolne
lewe
2
3
1
1
3
6
2
13*
3
21
1
2
7
2
4
17
dolne
prawe
środkowe
prawe
3
11*
2
3
3
2
4
1
1
17
3
3
2
7
4
1
31
1
2
4
2
4
13
W badanej grupie chorych z zapaleniem płuc, zmiany zapalne istotnie częściej miały
zasięg płatowy nie segmentowy (Tabela II). Zmiany płatowe występowały istotnie częściej
niż segmentowe, kiedy czynnikiem etiologicznym zapalenia płuc była Moraxella catarrhalis (p=0,0343) (Tabela II). Streptococcus pneumoniae natomiast w żadnym przypadku
312
Nr 4
A. Kiryszewska, A. Nielepkowicz-Goździńska, A. Antczak
nie powodował zmian ograniczonych do jednego segmentu lecz zmiany te były zawsze
płatowe i w 4 przypadkach były rozległe (wielopłatowe), a w 8 jednopłatowe (Tabela II).
Tabela II. Liczba poszczególnych zmian widocznych na zdjęciu RTG płuc w przypadku zakażenia
danym drobnoustrojem.
zmiany śród
miąższowe
pęche
rze rozedmowe
zmiany płatowe
zmiany
segmentowe
zmiany
jednopłat
towe
zmiany
wielopłatowe
Streptococcus
pneumoniae
Moraxella
catarhalis
Staphylococcus
aureus
CNS
Gram-ujemne
pałeczki
Paciorkowce
zieleniące
Razem
jednolite zacie
nienia
Zapalenie płuc
wywołane przez
płyn w jamie
opłucnej
Rodzaj zmian
2
12
-
-
12*
0
8
4
-
9
-
-
6*
1
7
2
3
5
-
-
5
-
2
3
-
4
-
-
4
-
2
2
5
18
-
1
18
-
3
15*
2
12
7
47
7
10
1
7
5
50*
2
3
2
5
29
5
2
3
Istotnie częściej rozległe zmiany zapalne obejmujące więcej niż jeden płat płucny,
obserwowano kiedy czynnikiem etiologicznym były pałeczki Gram-ujemne (p=0,0001)
(Tabela II).
Nie zaobserwowano, aby określony rodzaj zmian widoczny w obrazie RTG występował
istotnie częściej podczas zakażenia danym drobnoustrojem (Tabela II)
DYSKUSJA
Celem pracy była analiza zależności pomiędzy czynnikiem etiologicznym a lokalizacją
oraz nasileniem zmian zapalnych widocznych w obrazie radiologicznym płuc.
W przedstawionych badaniach zaobserwowano zależność pomiędzy drobnoustrojem
a lokalizacją zmian zapalnych w płucach. Chazan (5) podaje, że w przypadku, kiedy czynnikiem etiologicznym jest Klebsiella pneumoniae zmiany zlokalizowane są głównie w górnych
polach płucnych, zwłaszcza po stronie prawej. W prezentowanym badaniu rozpatrywano
pałeczki Gram-ujemne razem i zaobserwowano, ze powodują one częstsze zmiany w dolnym polu płuca lewego. W badaniach prowadzonych przez Boersma i wsp. (2) wykazano,
że w przypadku zapalenia płuc spowodowanego przez Streptococcus pneumoniae, zmiany
zapalne widoczne są częściej w dolnym i środkowym polu płuca prawego. W prezentowanym
badaniu także zaobserwowano, że Streptococcus pneumoniae powoduje częściej zmiany
zapalne w dolnym polu płuca prawego. Natomiast badania prowadzone przez Albauma
Nr 4
Czynniki etiologiczne zapalenia płuc
313
i wsp. (1) nie wykazały żadnej zależności pomiędzy drobnoustrojem a umiejscowieniem
stanu zapalnego w danej części płuca.
W przedstawianej pracy zaobserwowano także zależność pomiędzy drobnoustrojem
a nasileniem zmian zapalnych w płucach mierzonych radiologicznie. Wcześniejsze badania
pokazują, że pałeczki Gram-ujemne powodują zmiany zapalne o większym nasileniu i cięższy
przebieg zapalenia płuc. Wynika to z obecności struktur powierzchniowych między innymi
LPS, powodującymi silną aktywację układu immunologicznego (4, 5, 9, 10). Potwierdzają
to przestawiane wyniki badań, które wykazują, ze pałeczki Gram-ujemne powodują częściej
zmiany zapalne obejmujące więcej niż jeden płat płucny.
W badaniach Boersma i wsp. (2) wykazano, że Streptococcus pneumoniae odpowiada
tylko za 49% (22 na 45 przypadków zapalenia płuc spowodowanego przez Streptococcus
pneumoniae) zapaleń płuc ograniczonych do jednego pola płucnego, a w 51% za zmiany
wielopłatowe. Różni się to od przedstawianych wyników, które pokazują, że Streptococcus
pneumoniae częściej powoduje zmiany zlokalizowane w obrębie jednego płata (8 na 12
przypadków zapalenia płuc spowodowanego przez Streptococcus pneumoniae).
Nie zaobserwowano, aby drobnoustrój częściej powodował dany rodzaj zmian widocznych w obrazie rtg. Pozostaje to w zgodzie z badaniami prowadzonymi przez Riquelme
i wsp. (13), w których również nie wykazano żadnych różnic w obrazie radiologicznym
w przypadku zakażenia poszczególnymi drobnoustrojem. Natomiast badania prowadzone
przez Boersma i wsp. (2) pokazują, że wysięk w jamie opłucnowej widoczny jest częściej
w przypadku zakażenia Streptococcus pneumoniae.
PIŚMIENNICTWO
1. Albaum M. N, Hill LC, Murphy M i inni. Interobserwer reliability of the Chest Radiograph in
Community acquired pneumoniae. Chest, 1996, 11: 343-50.
2. Boersma WG., Daniels JMA., Lowenberg A i inni. Reliability of radiographic findings and the
relation to etiologic agents in community-acquired pneumonia. Respiratory Medicine, 2006, 100,
926-32.
3. BTS guidelines for the management of community acquired pneumonia in adults: update 2009”
Thorax 2009, 62 suppl II.
4. Bugala-Płoskońska G.. Organizacja struktur zewnętrznych bakterii Gram-ujemnych a proces
aktywacji układu immunologicznego”, Postępy Mikrobiologii, 2008, 47, 3, 191-7.
5. Chazan R. Zapalenie płuc pozaszpitalne. Zakażenia, 2003, 2, 17-27
6. Guthrie R. Community-Acquired Lower Respiratory Tract Infections, Etiology and Treatment,
Chest, 2001, 120: 2021-34.
7. Hryniewicz W, Grzesiowski P, Kozielski J i wsp.: Rekomendacje postępowania w pozaszpitalnych
zakażeniach układu oddechowego, EBM, 2010.
8. Kiryszewska A, Antczak A. Patogeny dolnych dróg oddechowych w zakażeniach pozaszpitalnych.
Med Dośw Mikrobiol 2011; 63: 333-9
9. Korzeniewska-Kosełka A. Pozaszpitalne zapalenie płuc. Zakażenia dolnych dróg oddechowych.
Zakażenia, 2003, 1, 40-9.
10. Pirożyński M. „Zakażenia układu oddechowego”, Warszawa, 2007.
11. Płusa T. Wytyczne i zalecenia w chorobach układu oddechowego. Przewodnik Lekarza, 2007,
139-46.
12. Przondo-Mordarska A. Procedury diagnostyki mikrobiologicznej w wybranych zakażeniach
układowych, Continuo, Wrocław, 2004.
314
A. Kiryszewska, A. Nielepkowicz-Goździńska, A. Antczak
Nr 4
13. Riquelme R., Torres A., El-Ebiary M i inni. Community-acquired pneumonia in the elderly, clinical and nutritional aspects. Am J Respir Crit Care Med 1997, 156: 1908-14
14. Rubinsztajn R, Chazan R. Zapalenie płuc-postępowanie i leczenie. Nowa Klinika, 2007, 3(4),
312-6.
15. Zakażenia układu oddechowego. PTChP, 2010.
Otrzymano: 3 VII 2012 r
Adres Autora: 92-213 Łódź, ul. Pomorska 251, Zakład Mikrobiologii i Laboratoryjnej Immunologii
Medycznej Uniwersytetu Medycznego w Łodzi
email: [email protected]