rodzina: Mycobacteriaceae

rodzaj: Mycobacterium

I. Prątki gruźlicze: kompleks Mycobacterium tuberculosis

M. tuberculosis

M. bovis

M. bovis BCG

M. africanum

M. microti

II. Prątki nie gruźlicze: MOTT - Mycobacteria other than tuberculosis

A. Prątki wolno rosnące - wzrost 2-10 tygodni

1. Fotochromogenne - wytwarzają barwnik w obecności światła

M. kansasii

M. marinum

2. Skotochromogenne - wytwarzają barwnik niezależnie od obecności światła

M. scrofulaceum

M. gordonae

M. xenopi

3. Achromogenne - nie wytwarzają barwnika

M. avium kompleks MAI

M. intracellulare

B. Prątki szybko rosnące - wzrost do 7 dni

M. fortuitum

M. smegmatis

M.chelonae

III. Prątki inne - nie hodowlane

M. leprae

Gruźlica

Zmiany gruźlicze stwierdzono w szkielecie człowieka żyjącego 5 000 lat p.n.e. (człowiek z Heidelbergu); nasilenie występowania w Europie w okresie rewolucji przemysłowej (XIX wiek) - tzw. „biała śmierć” przyczyną zgonu co trzeciej osoby przed 50. rokiem życia.

Z powodu gruźlicy zmarli m.in.: Walter Scott, Paganini, Chopin, Słowacki, Krasiński, Byron,

1945 r. - wprowadzenie do terapii streptomycyny , w latach następnych PAS, izoniazydu, viomycyny itd. zapoczątkowało spadek zapadalności i umieralności z powodu gruźlicy utrzymujący się do połowy lat 80-tych.

Obecnie na świecie wzrost zachorowań - powód: zakażenia wirusem HIV

selekcja prątków wieloopornych

Charakterystyka prątków

• pałeczki kwasooporne (zaliczane do Gram-dodatnich)

• tlenowe, o wysokich wymaganiach odżywczych

• wolnorosnące (czas podziału 18-20 godzin)

• względne pasożyty wewnątrzkomórkowe

Żywotność prątków:

w nasłonecznionych pomieszczeniach do 5 dni

w ciemności do 5 miesięcy

w hodowli do 20 lat

Prątki są naturalnie oporne na kwasy, ługi, detergenty, wrażliwe na związki fenolowe, aldehydy, alkohole, promieniowanie UV

Składniki komórek istotne w chorobotwórczości:

• lipidy (woski A, B, C, D) - odpowiedzialne za kwasooporność prątków

- „czynnik wiązkowy” - wosk C (kwas trechalozo-6,6'-dimykolowy)

hamuje migrację leukocytów

jest odpowiedzialny za tworzenie ziarniniaków

jest adiuwantem

- wosk D (lipopolisacharyd zestryfikowany z kwasami mykolowymi)

jest odpowiedzialny za tworzenie komórek Langhansa

- sulfatydy hamują tworzenie fagolizosomów w komórkach makrofagów

• woski w połączeniu z białkami warunkują wrażliwość na tuberkulinę

Gruźlica - schemat infekcji

Źródło zakażenia: chory człowiek lub zwierzę

droga zakażenia: najczęściej kropelkowa (90%)

Chory prątkujący - kaszel, kichanie, mówienie

„stożek kaszlowy” z drobinek śluzu zawierających prątki

jądra kropelkowe - kropelki o średnicy 5 mikronów zawierające 1-3 prątków

pęcherzyki płucne osoby zakażanej

zmiany wysiękowe - ostra reakcja zapalna z udziałem komórek

wielojądrzastych, monocytów

samoistne wycofanie się zmian gojenie się, zwłóknienie,

z wchłonięciem wysięków zwapnienie

zmiany wytwórcze - po 20-30 dniach od zakażenia

ziarniniak (gruzełek) - komórka olbrzymia (Langhansa), komórki nabłonkowate, makrofagi, fibroblasty, monocyty; w centralnej części powstaje

obszar martwicy serowatej

jama gruźlicza rozsiew drogą krwi lub chłonki

- gruźlica prosówkowa

gojenie się, zwłóknienie, zwapnienie

Odpowiedź na zakażenie - komórkowa typu późnego (IV)

swoiste limfocyty: CD4+ po 2-3 dniach

CD8+ po 10-20 dniach

Gruźlica - postaci kliniczne

Gruźlica pierwotna rozwija się w wyniku zakażenia drogą kropelkową:

• powstaje ognisko zapalne tzw. ognisko Ghona w miejscu lokalizacji prątków, najczęściej w okolicy wnęki płuc (płat górny lub środkowy)

• prątki zakażają okoliczne węzły chłonne (powiększenie węzłów)

ognisko Ghona + zmiana w węzłach chłonnych = zespół pierwotny

(po 3-8 tygodniach od zakażenia)

Pojawienie się nadwrażliwości typu późnego:

• odgraniczenie i pełne gojenie się zmian

• brak pełnego wyleczenia (gł. zmian węzłowych) = obecność żywych prątków

Rozsiew zakażenia pierwotnego - drogą krwi lub chłonki:

• odoskrzelowe gruźlicze zapalenie płuc - zmiany najczęściej w szczytach płuc powstałe w wyniku wniknięcia do oskrzeli upłynnionych serowaciejących mas

• gruźlicze zapalenie opłucnej - z tworzeniem ropniaka opłucnej

• gruźlicze zapalenie węzłów chłonnych niekiedy z rozpadem i tworzeniem ropiejących przetok

• gruźlica prosówkowa - liczne gruzełki w wielu narządach powstałe w wyniku rozsiewu prątków drogą krwi, chłonki (pojawia się w ciągu 6 miesięcy od zakażenia)

• gruźlicze zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych i mózgu

okres zwiastunów (7-10 dni): objawy grypopodobne, zmiana usposobienia

okres podrażnień (2-3 tyg.): objawy oponowe, przeczulica słuchowa, dotykowa

okres porażeń (po 3 tyg.): porażenia kończyn, nerwów czaszkowych, śpiączka

śmiertelność 20-30%; u 20-40% ozdrowieńców trwałe uszkodzenia neurologiczne

• gruźlica nerek - rozwija się po 5-15 latach od zakażenia pierwotnego, obejmuje najczęściej jedną nerkę, może szerzyć się na najądrza, pęcherzyki nasienne

• gruźlica kości i stawów - w 50% dotyczy kręgosłupa prowadząc do zaniku przestrzeni międzykręgowych i powstania ropni okołokręgowych

• gruźlica skóry - powstaje najczęściej w wyniku bezpośredniego wniknięcia prątków do skóry, rzadziej w wyniku rozsiewu drogą naczyń chłonnych ze zmian w płucach

Gruźlica popierwotna - rozwija się u osoby już zakażonej w wyniku:

• reaktywacji zakażenia pierwotnego

• reinfekcji egzogennej - rzadziej

Powstaje najczęściej w wyniku spadku odporności prowadząc do wystąpienia zmian narządowych, rzadziej węzłowych.

Gruźlica wrodzona - zakażenie płodu w wyniku zmian gruźliczych wewnątrz macicy, droga krwi lub w trakcie porodu

Czynniki ryzyka zakażenia gruźlicą:

• ekspozycja na zakażenie - obecność w otoczeniu osób prątkujących

• wiek, stan fizjologiczny (ciąża)

• złe warunki socjalno-bytowe

Czynniki ryzyka zakażenia i zachorowania na gruźlicę:

• leczenie steroidami, lekami immunosupresyjnym

• przewlekła choroba nerek, wątroby, cukrzyca, alkoholizm, AIDS

• niedożywienie, stres

Gruźlica występuje częściej u mężczyzn, osób z grupą krwi AB i antygenem zgodności tkankowej HLA-BWA 15

Zakażenie prątkami gruźlicy w większości przypadków przebiega bezobjawowo, prowadząc do powstania tzw. odporności śródzakaźnej - współistnienia zakażenia i wytworzonej odpowiedzi immunologicznej (fenomen Kocha).

Tylko 5-10% zakażeń M. tuberculosis kończy się zachorowaniem

Diagnostyka gruźlicy

Materiały do badań - pobierane w zależności od lokalizacji infekcji:

• gruźlica płuc: plwocina, popłuczyny oskrzelowe, żołądkowe,

oskrzelowo-pęcherzykowe (BAL)

• gruźlica nerek: mocz

• gruźlica kości: wyskrobiny kości, szpik

• gruźlica OUN: płyn mózgowo-rdzeniowy

Metody badań

I. Bakterioskopia: preparat bezpośredni barwiony metodą Ziehl-Nelsena, oranżem akrydyny, auraminą lub rodaminą; wynik dodatni uzyskiwany przy zawartości 10 000 kom. /ml. materiału

II. Hodowla:

podłoże Lovensteina-Jensena wzrost do 10 tyg., wynik pozytywny przy

zawartości prątków >10 kom. /ml materiału

podłoże dwufazowe Septi-chek AFB (izolacja) lub MGIT (identyfikacja)

MGIT z odczynnikiem fluorescencyjnym (odczyt w świetle UV)

system Bactec 460 Tb półautomatyczny - podłoże zawiera kwas palmitynowy znakowany ¹⁴C; próbki dodatnie identyfikowane do 6 dni

systemy nieizotopowe: MB/BacT - wzrost odczytywany jako indeks przyrostu CO₂

MB Redox - odczyt oparty na zmianie barwy podłoża

Identyfikacja

testy biochemiczne - test Bogena wykrywający katalazę i peroksydazę

- test niacynowy wykrywający kwas nikotynowy

sondy genetyczne identyfikacja M. tuberculosis, M. avium,

M. intracellulare, M. kansassi, M. gordonae

chromatografia określanie składu ilościowego i jakościowego kwasów

mykolowych

III. Testy serologiczne: Rapid Test TB wykrywający p-ciała IgG - wstępna (!)

identyfikacja zakażonych pacjentów

Leczenie gruźlicy

Typowe przypadki gruźlicy (wg zaleceń WHO)

faza wstępna - 2 miesiące: izoniazyd (INH) ~ 300 mg na dobę

ryfampicyna (RMP) ~ 600 mg na dobę

pyrazynamid (PZA) ~ 1,5 g na dobę

etambutol (EMB) ~ 1 g na dobę

w przypadku przeciwwskazań do stosowania EMB - streptomycyna (SM)

faza kontynuacji - 4 miesiące: INH + RMP w dawkach jak wyżej

Gruźlica wielolekooporna wg WHO - wywołana prątkami opornymi na co

najmniej dwa leki w tym INH i RMP

leczenie minimum 21 miesięcy :

faza wstępna 3 miesięczna - terapia 5-lekowa

faza kontynuacji 18 miesięczna - terapia 3-lekowa

Oporność na INH + RMP +/- SM:

etionamid (ETA), PZA, EMB, amikacyna (AN), ofloksacyna (OFL)

Oporność na INH + RMP + SM + EMB:

AN, ETA, PZA, OFL, cykloseryna

Przyczyny powstawania lekooporności:

• ekspozycja na działanie pojedynczego leku

• niewłaściwy dobór leków

• zła akceptacja leczenia

Mechanizm lekooporności - zmiana miejsca wiążącego lek

Metoda oznaczania lekowrażliwości prątków

• podłoża z dodatkiem antybiotyków

Profilaktyka gruźlicy

Wczesne wykrywanie chorych:

• badanie osób ze środowiska chorego

• badania osób z grupy ryzyka (alkoholicy, narkomanii, zakażeni HIV)

• badania radiologiczne ludności

Prawidłowe postępowanie z chorym:

• izolacja do czasu ustąpienia obfitego prątkowania (~2 tygodni)

• skuteczne leczenie - metoda bezpośredniego nadzorowania terapii

Szczepienia BCG

Szczepionka zawierająca szczep M. bovis BCG (Bacilli Calmette Guerin) podawana:

• w pierwszej dobie życia (przy przeciwwskazaniach: ewentualnie do 12 miesiąca życia)

Szczepionka nie chroni przed zakażeniem, ogranicza jednak zachorowania na gruźlicę prosówkową i gruźlicze zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych.

Próba tuberkulinowa (Test Mantoux) - śródskórne podanie tuberkuliny w celu oceny wrażliwości na zakażenie (odczyt reakcji po 72 godzinach)

Dodatni odczyn po ~ 6 tygodniach od kontaktu z prątkami

Fałszywie dodatni np. jako wynik reakcji krzyżowej z innymi prątkami

Fałszywie ujemny w anergii wynikającej np. z współistniejącego zakażenia (odra, EBV), leczenia kortykosteroidami

Tuberkulina - przesącz hodowlany zawierający produkty metabolitu i składniki komórek prątka (stara tuberkulina) lub oczyszczone białkowe pochodne (PPD)

Epidemiologia gruźlicy

Świat: zakażonych ~ 30% populacji; 16-18 milionów choruje

umiera ~ 3 milionów w tym ~ 450 000 dzieci

Europa: najwyższe wskaźniki zapadalności

Rumunia 101,9

Rosja 65,9

Litwa 63,8

Białoruś 50,2

Polska: zakażonych ~ 12 milionów

zapadalność 31,5/ 100 000

zapadalność w określonych grupach wiekowych:

dzieci ~ 2/ 100 000

wiek 20-44 lata ~ 50/ 100 000

wiek > 65 lat ~ 80/ 100 000

gruźlica układu oddechowego 95,6%

obficie prątkujący 27,1%

zgony ogółem 0,3%

zgony z powodu chorób infekcyjnych 42,5%

Świat - wzrost zachorowań na gruźlicę osób w wieku 15-30 lat:

• zakażenia wirusem HIV - gruźlica rozwija się u 30-50% zakażonych;

w USA 23-31% chorych to osoby seropozytywne

• zakażenia prątkami lekoopornymi - około 5% ogółu prątkujących

• nędza krajów trzeciego świata - brak realizacji programu zwalczania gruźlicy

• turystyka (~ 500 milionów podróżujących /rok), migracja zarobkowa

Mykobakteriozy

Mykobakteriozy - zakażenia wywołane atypowymi prątkami (MOTT)

Prątki nie gruźlicze: MOTT - Mycobacteria other than tuberculosis

Prątki wolno rosnące - wzrost 2-10 tygodni

1. Fotochromogenne - wytwarzają barwnik w obecności światła

M. kansasii zakażenia płuc, tkanki łącznej

M. marinum zakażenia skóry, tkanki podskórnej

2. Skotochromogenne - wytwarzają barwnik niezależnie od obecności światła

M. scrofulaceum zakażenia węzłów chłonnych (głównie u dzieci)

3. Achromogenne - nie wytwarzają barwnika

M. avium kompleks MAI - zakażenia płuc, węzłów chłonnych,

M. intracellulare przewodu pokarmowego (AIDS), tkanki łącznej

Prątki szybko rosnące - wzrost do 7 dni

M. fortuitum zakażenia skóry, tkanki podskórnej, zapalenie otrzewnej

M. chelonae zakażenia skóry i tkanki podskórnej

Rezerwuar prątków MOTT: ptaki, gleba, woda

Występowanie mykobakterioz - zwykle u osób:

• z uszkodzonymi naturalnymi barierami obronnymi

• w stanie immunosupresji

Diagnozowanie mykobakterioz na podstawie:

• obrazu klinicznego

• zmian radiologicznych

• kilkukrotnej izolacji tego samego gatunku atypowych prątków

Najczęściej występujące w Polsce to: M. avium-intracellulare, M. kansasii

Leczenie zakażeń:

Prątki atypowe charakteryzuje oporność na wiele leków; leczenie trwa 18-24 miesięcy z wyjątkiem mykobakterioz skórnych

III. Prątki inne - nie hodowlane

M. leprae

Zakażenia szpitalne prątkami gruźlicy

• lekarz-ginekolog - ropień palca powstały po zakłuciu w czasie wykonywania zabiegu u osoby z gruźlicą

• czworo dzieci - ropnie gruźlicze po iniekcjach penicyliny podanej przez chorą pielęgniarkę

• pacjent oddziału kardiochirurgicznego - endocardidtis którego źródłem był stosowany do zabiegu lód skażony M. chelonei

• zakażenie 200 hospitalizowanych pacjentów wieloopornym prątkiem M.tuberculosis - 75% osób zmarło

• Źródłem zakażenia prątkami mogą być bronchoskopy i gastroskopy

Wśród chorych hospitalizowanych 0,03 - 0,3% to pacjenci z gruźlicą

10

---