Diagnostyka zakażeń wywołanych przez Chlamydophila pneumoniae Prace poglądowe © Copyright by Wydawnictwo Continuo • Reviews Diagnostyka laboratoryjna i leczenie zakażeń wywołanych przez Chlamydophila pneumoniae pl issn 1734-3402 Family Medicine & Primary Care Review 2011, 13, 2: 299–301 Laboratory diagnosis and treatment of Chlamydophila pneumoniae infections Irena Choroszy-KrólA, B, Jan NiemiecE, Magdalena Frej-MądrzakF, G Zakład Nauk Podstawowych Akademii Medycznej we Wrocławiu Kierownik: prof. dr hab. med. Irena Choroszy-Król A – przy­go­to­wa­nie pro­jek­tu ba­da­nia, B – zbie­ra­nie da­nych, C – ana­li­za sta­ty­stycz­na, D – in­ter­pre­ta­cja da­nych, E – przy­go­to­wa­nie ma­szy­no­pi­su, F – opra­co­wa­nie pi­śmien­nic­twa, G – po­zy­ska­nie fun­du­szy Streszczenie Chlamydophila pneumoniae ma bardzo duże wymagania odżywcze i w związku z tym jest bakterią trudną do hodowli w warunkach in vitro. Hodowle prowadzi się na liniach komórkowych HeLa229, HL i Hep2; w hodowli komórkowej tworzy charakterystyczne wtręty komórkowe (IB). Diagnostyka laboratoryjna w kierunku Chl. pneumoniae polega na: wykrywaniu ciałek elementarnych metodą immunofluorescencji pośredniej, badaniach serologicznych i genetycznych. Zakażenia Chl. pneumoniae mogą występować w czterech postaciach klinicznych: ostrej infekcji, reinfekcji, zaostrzonej infekcji przewlekłej i nosicielstwa. Z wyjątkiem nosicielstwa wszystkie formy infekcji wymagają leczenia. Zastosowanie w terapii Chl. pneumoniae znalazły antybiotyki z grupy makrolidów, tetracyklin i fluorochinolonów. Słowa kluczowe: Chlamydophila pneumoniae, diagnostyka, leczenie. Summary Chlamydophila pneumoniae has very high nutritious requirements and in this way it is difficult to culture in vitro. The culture is conducted in HeLa229, HL and Hep2 cell lines; Chl. pneumoniae forms inclusion bodies in a cell culture. Laboratory diagnosis towards Chl. pneumonia is based on: detection of elementary bodies antigens by direct immunofluorescence method, serological investigation and genetic investigation. Chl. pneumoniae infections can occur in 4 clinical forms: acute infection, reinfection, exacerbated chronic infection and carrier state. Besides carrier state, all infection forms require a treatment. Macrolides, tetracyclines and fluoroquinolones are used in Chl. pneumoniae therapy. Key words: Chlamydophila pneumoniae, diagnosis, treatment. Wstęp Materiałem do badań na obecność Chlamydophila pneumoniae w drogach oddechowych jest wymaz z tylnej ściany gardła lub jamy nosowo-gardłowej. Przedmiotem analizy może być także wymaz spod nagłośni, wymazy z wydzieliny nadkrtaniowej, popłuczyny oskrzelikowo-pęcherzykowe, płyn z jamy opłucnej. Plwocina często wykazuje działanie toksyczne na hodowle komórkowe. Preparaty przeznaczone do badań techniką immunofluorescencji przygotowywane są natychmiast po pobraniu materiału od pacjenta, a pobrane próbki umieszcza się w specjalnych podłożach. Podłoże transportowe powinno zawierać antybiotyk zabezpieczający przed wtórnym zakażeniem bakteryjnym i grzybiczym, m.in. stosuje się podłoża z sacharozą i buforem fosforanowym. Badanie powinno zostać wykonane w czasie do 24 godzin, bakterie bowiem giną w temperaturze pokojowej; w temperaturze 4°C przeżywa 70% drobnoustrojów. Bakterie zamrożone w temperaturze -70°C mogą zachować zdolność zarażania przez kilka miesięcy; około 20% zostaje inaktywowana. Chl. pneumoniae jako bezwzględny pasożyt wewnątrzkomórkowy ma bardzo duże wymagania odżywcze, przez co jest trudna do hodowli w warunkach in vitro. Do hodowli służą linie komórkowe McCoya, HeLa229, HL i Hep2. Bakterie namnażają się wolno, w zakażonych komórkach powstają charakterystyczne wtręty komórkowe (IB). W praktyce laboratoryjnej, badania diagnostyczne zakażeń wywołanych przez Chl. pneumoniae obejmują: 1) immunofluorescencję pośrednią – test Chlamydia pneumoniae FITC Research, polegający na wykrywaniu fluoryzujących ciałek elementarnych w bezpośrednich rozmazach materiałów pobranych z tylnej ściany gardła lub spod nagłośni [1, 2]; 2) badania serologiczne prowadzone są z użyciem trzech metod: odczynu wiązania 300 I. Choroszy-Król, J. Niemiec, M. Frej-Mądrzak Diagnostyka zakażeń wywołanych przez Chlamydophila pneumoniae dopełniacza – OWD, mikroimmunofluorescencji – MIF i odczynu immunoenzymatycznego – ELISA. W ostrej fazie zakażenia Chl. pneumoniae wykrywane są nieswoiste gatunkowo przeciwciała indukowane przez LPS. Swoiste dla gatunku antygeny związane z białkami błony (MOMP) mogą być oznaczone w okresie rekonwalescencji. Miana przeciwciał pozwalają na ocenę charakteru zakażenia. Pierwszy kontakt z drobnoustrojem i ostre zakażenie charakteryzuje szybki wzrost miana przeciwciał, reagujących w odczynie wiązania dopełniacza. Testem MIF podwyższenie miana przeciwciał klasy IgM można wykryć w 3. tygodniu od zakażenia, przeciwciała IgG zaś po upływie 6–8 tygodni. Wzrost miana przeciwciał klasy IgM powyżej 1:512 wskazuje na ostre zakażenie. Wtórne zakażenia nie wiążą się zwykle ze wzrostem miana IgM. Poziom IgG wzrasta w drugim tygodniu od zakażenia. Miano IgG w zakresie 16–256 sugeruje przebyte zakażenie. Przeciwciała wskazujące na zakażenie Chl. pneumoniae wykrywa się nawet u 20% zdrowych ludzi, podwyższony poziom przeciwciał może utrzymywać się przez kilka lat w organizmie, a ich obecność nie musi świadczyć o aktywnym zakażeniu. Nieswoistość niektórych testów może być przyczyną wyników fałszywie dodatnich w związku z reakcjami krzyżowymi z antygenami innych drobnoustrojów obecnych w materiale [3]. Zastosowanie metod biologii molekularnej pozwala na identyfikację genów swoistych dla Chl. pneumoniae. Polimerazowa reakcja łańcuchowa (PCR) pozwala na powielenie, a następnie wykrywanie swoistego dla Chl. pneumoniae genomu 16S rRNA. Materiał genetyczny poddawany jest amplifikacji, a następnie detekcji takimi technikami, jak: elektroforeza w żelu poliakrylamidowym, IF i EIA [4]. Family Medicine & Primary Care Review 2011, 13, 2 Leczenie zakażeń wywołanych przez Chlamydophila pneumoniae Ze względu na często bezobjawowy lub łagodny przebieg zakażeń wielu pacjentów nie zgłasza się do lekarzy i nie rozpoczyna leczenia. Stan nosicielstwa występuje wówczas, gdy w surowicy krwi stwierdza się podwyższony poziom przeciwciał, a także obecność drobnoustroju w wymazach, jednak brak jest objawów klinicznych. Ostra infekcja, reinfekcja i zaostrzenie infekcji przewlekłej wymagają leczenia [5]. Ze względu na tendencję do nawrotów i wewnątrzkomórkowy cykl rozwojowy drobnoustrojów leczenie zakażeń o tej etiologii jest trudne, wymaga przedłużonego cyklu terapii [6]. Leczenie postaci ostrych trwa zwykle 2–3 tygodnie i wymaga dużych dawek leków. Schorzenia przewlekłe leczy się znacznie dłużej, nawet do 6 tygodni. Stosowana powszechnie terapia trwająca 7–10 dni jest w zakażeniach wywołanych przez Chl. pneumoniae zbyt krótka, nieskuteczna i często prowadzi do nawrotów. Wczesne zastosowanie antybiotyku zwiększa szansę na eliminację drobnoustrojów z organizmu. W terapii zakażeń dróg oddechowych wywołanych przez Chl. pneumoniae lekami z wyboru są antybiotyki z grup makrolidów, tetracyklin oraz fluorochinolonów. Stosowanie tetracyklin jest ograniczone u dzieci do 10. roku życia, zaś chinolonów – po zakończeniu dojrzewania chrząstki stawowej, czyli nie wcześniej niż po 16.–18. roku życia. Zalecenia dotyczące stosowanych antybiotyków mogą ulec zmianie w razie wystąpienia szczególnych wskazań. Ze względu na brak białek wiążących penicyliny (PBP) chlamydie są naturalnie oporne na działanie antybiotyków beta-laktamowych. Stosowanie penicylin w chlamydiozach może prowadzić do rozwoju nietypowych RB opornych na działanie makrolidów [7]. Makrolidy dobrze przedostają się do wnętrza komórek, w tym makrofagów. Zalecane jest stosowanie makrolidów II generacji ze względu na długi czas działania, wysoką dostępność biologiczną i osiąganie wysokich stężeń w komórce [8]. Najczęściej stosowane antybiotyki z tej grupy to: roksytromycyna – podana doustnie wchłania się szybko, stężenie maksymalne we krwi osiąga po 2,2 h. Dobrze przenika do tkanek, ma wysoki procent wiązania z białkami. Biologiczny okres półtrwania we krwi wynosi średnio 10,4 h, wydłuża się u dzieci i osób z niewydolnością wątroby. W leczeniu zakażeń Chl. pneumoniae stosuje się dawkę 2 × 150 mg przez 10–21 dni [8, 9]. Klarytromycyna szybko wchłania się z podania doustnego. Nie jest wrażliwa na kwaśne środowisko żołądka ani obecność pokarmu. Wykazuje wysoką aktywność wobec pasożytów wewnątrzkomórkowych, gdyż posiada zdolność wnikania do komórek; osiąga wyższe stężenia w tkankach niż we krwi. Okres półtrwania dawki 2 × 250 mg stosowanej w zakażeniach chlamydiami wynosi 3–4 h [9]. Azytromycyna – antybiotyk z podgrupy azalidów jest niewrażliwy na działanie soku żołądkowego. Z tego względu wskazane jest stosowanie leku co najmniej 1 godzinę przed lub 2 godziny po posiłku. Stężenie w tkankach przekracza około 100-krotnie stężenie w surowicy, stężenia terapeutyczne utrzymują się do tygodnia po przyjęciu ostatniej dawki. W terapii Chl. pneumoniae azytromycyna stosowana jest w dawce 500–1000 mg przez 3 dni [9, 10]. Tetracykliny Działanie bakteriostatyczne wynika z wiązania z jednostką 30S rybosomu. Wchłanianie z przewodu pokarmowego antybiotyków pierwszych generacji było upośledzone w obecności pokarmu, I. Choroszy-Król, J. Niemiec, M. Frej-Mądrzak Diagnostyka zakażeń wywołanych przez Chlamydophila pneumoniae zwłaszcza zawierającego wysokie stężenia kationów wielowartościowych (wapnia, glinu, magnezu). Syntetyczne pochodne nowszych generacji podlegają wpływowi pokarmu w znacznie mniejszym stopniu. Stosowanie tetracyklin ograniczają liczne działania niepożądane, związane z zaburzeniami rozwoju układu kostnego u dzieci. Poza tym występuje fototoksyczność, zaburzenia funkcjonowania przewodu pokarmowego, zapalenia jamy ustnej, hepato- i ototoksyczność. W zakażeniach Chl. pneumoniae stosowana jest tetracyklina w dawce 4 × 500 mg przez 14 dni oraz doksycyklina, która należy do tetracyklin nowej generacji, działa najsilniej i najdłużej, wykazuje też stosunkowo najmniejszą toksyczność. Stosowana jest w dawce 2 ×100 mg przez 14 dni. Tej grupy antybiotyków nie należy podawać kobietom w ciąży oraz dzieciom do 10. roku życia [9]. 301 Fluorochinolony Antybiotyki działające bakteriobójczo przez blokowanie syntezy DNA w komórkach bakteryjnych. Hamują aktywność gyrazy DNA (topoizomerazy), warunkującej proces zwijania się nici DNA. Wykazują bardzo dobrą biodostępność w podaniu doustnym (95%), maksymalne stężenie we krwi osiągane jest po 60–90 minutach. Ze względu na selekcję szczepów opornych zalecane jest stosowanie fluorochinolonów jako leków alternatywnych, przy braku efektów wcześniejszej terapii. W leczeniu zakażeń Chl. pneumoniae stosowana jest ofloksacyna (w dawce 2 × 250 mg przez 7 dni). Fluorochinolonów nie należy stosować przed zakończeniem procesu wzrostu, tj. między 15. a 18. rokiem życia [9, 10]. Piśmiennictwo Adres do korespondencji: Prof. dr hab. med. Irena Choroszy-Król Zakład Nauk Podstawowych AM ul. Chałubińskiego 4 50-368 Wrocław Tel.: (71) 784-00-76 E-mail: [email protected] Praca wpłynęła do Redakcji: 30.03.2011 r. Po recenzji: 4.04.2011 r. Zaakceptowano do druku: 11.04.2011 r. Family Medicine & Primary Care Review 2011, 13, 2 1.Raymond J. Chlamydia infections: diagnostic procedures. Arch Pediatr 2005; 12: 42–44. 2.Choroszy-Król I, Ruczkowska J. Laboratoryjna diagnostyka chlamydioz. Wrocław: Akademia Medyczna; 2004 (skrypt). 3.Tuuminen T, Palomaki P, Paavonen J. The use of serologic tests for the diagnosis of chlamydial infections. J Microbiol Methods 2000; 42(3): 265–279. 4.Choroszy-Król I, Furmańczyk K, Frej-Mądrzak M, i wsp. Wykrywanie antygenów Chlamydia pneumoniae, przeciwciał klasy IgG oraz genu ompA u dzieci z przerostem migdałka gardłowego. Fam Med Prim Care Rev 2008; 10(1): 17–22. 5.Nitsch-Osuch A, Choroszy-Król I, Wardyn A. Zakażenia wywołane przez Chlamydia pneumoniae. Wrocław: Wydawnictwo Górnicki; 2001. 6.Cianciara J, Juszczyk J, red. Choroby zakaźne i pasożytnicze. Lublin: Wydawnictwo Czelej; 2007: 741–742. 7.Zawilińska B. Zakażenia wywołane przez Chlamydia pneumoniae. Epidem Zakaż Szpit 2003; 3: 86–94. 8.Zejc A, Gorczyca M. Chemia leków. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL; 2009: 596–649. 9.Choroszy-Król I. Chlamydia pneumoniae – aspekty kliniczne, diagnostyka i leczenie. Farm Med Prim Care Rev 2006; 8(3): 867–873. 10.Pharmindex Kompendium leków 2007. Warszawa: UBM Medica; 2006.