Пневмококковая инфекция
| Пневмококковая инфекция | |
|---|---|
| Другие имена | Пневмококкоз |
| Специальность | Респирология , неврология |
Пневмококковая инфекция – это инфекция, вызываемая бактерией Streptococcus pneumoniae . [1]
S. pneumoniae является распространенным представителем бактериальной флоры, колонизирующей нос и горло у 5–10% здоровых взрослых и 20–40% здоровых детей. [2] Однако он также является причиной серьезных заболеваний, являясь основной причиной пневмонии , бактериального менингита и сепсиса . По оценкам Всемирной организации здравоохранения , в 2005 году пневмококковые инфекции стали причиной смерти 1,6 миллиона детей во всем мире. [3]
Инфекции
[ редактировать ]
Пневмококковая пневмония составляет 15–50% всех эпизодов внебольничной пневмонии , 30–50% всех случаев острого среднего отита , а также значительную долю инфекций кровотока и бактериального менингита . [4]
По оценкам ВОЗ в 2005 году, ежегодно во всем мире от него умирает около 1,6 миллиона детей, из которых 0,7–1 миллион — в возрасте до пяти лет. Большинство этих смертей произошло в развивающихся странах. [3]
Патогенез
[ редактировать ]S. pneumoniae обычно обнаруживается в носу и горле у 5–10% здоровых взрослых и 20–40% здоровых детей. [2] Его можно найти в больших количествах в определенных средах, особенно в тех, где люди проводят много времени в непосредственной близости друг от друга (детские сады, военные казармы). Он прикрепляется к носоглоточным клеткам посредством взаимодействия бактериальных поверхностных адгезинов . Эта нормальная колонизация может стать заразной, если микроорганизмы попадут в такие области, как евстахиева труба или носовые пазухи , где они могут вызвать средний отит и синусит соответственно. Пневмония возникает, если микроорганизмы попадают в легкие и не выводятся из организма (опять же, курением способствующими факторами могут быть вирусная инфекция или цилиарный паралич, вызванный капсула организма ). Полисахаридная делает его устойчивым к фагоцитозу , и если ранее не существовало антикапсулярных антител, альвеолярные макрофаги не могут адекватно уничтожать пневмококки. Микроорганизм распространяется в кровоток (где он может вызвать бактериемию ) и переносится в мозговые оболочки , суставные пространства, кости и брюшную полость , что может привести к менингит , абсцесс головного мозга , септический артрит или остеомиелит . [ нужна ссылка ]
S. pneumoniae имеет несколько факторов вирулентности , в том числе упомянутую ранее полисахаридную капсулу, которые помогают ему уклоняться от иммунной системы хозяина. Он имеет пневмококковые поверхностные белки, которые ингибируют опосредованную комплементом опсонизацию, и секретирует протеазу IgA1, которая разрушает секреторный IgA, вырабатываемый организмом, и обеспечивает его прикрепление к слизистой оболочке дыхательных путей. [ нужна ссылка ]
Риск пневмококковой инфекции значительно увеличивается у лиц с нарушением синтеза IgG , нарушением фагоцитоза или нарушением клиренса пневмококков. В частности, отсутствие функциональной селезенки , врожденная аспления , хирургическое удаление селезенки или серповидно-клеточная анемия предрасполагают к более тяжелому течению инфекции ( подавляющая постспленэктомическая инфекция ) и показаны профилактические меры. [ нужна ссылка ]
Люди с ослабленной иммунной системой, например, люди, живущие с ВИЧ , также подвергаются более высокому риску пневмококковой инфекции. [5] У пациентов с ВИЧ, имеющих доступ к лечению, риск инвазивной пневмококковой инфекции составляет 0,2–1% в год, а уровень смертности составляет 8%. [5]
Существует связь между пневмококковой пневмонией и гриппом . [6] Повреждение слизистой оболочки дыхательных путей ( респираторного эпителия ) и верхних дыхательных путей, вызванное гриппом, может способствовать проникновению пневмококка и инфицированию.
Другие факторы риска включают курение , употребление инъекционных наркотиков , гепатит С и ХОБЛ . [5]
Факторы вирулентности
[ редактировать ]S. pneumoniae экспрессирует различные факторы вирулентности на поверхности клеток и внутри организма. Эти факторы вирулентности способствуют некоторым клиническим проявлениям при инфекции S. pneumoniae . [ нужна ссылка ]
- Полисахаридная капсула - предотвращает фагоцитоз иммунных клеток хозяина путем ингибирования опсонизации C3b бактериальных клеток.
- Пневмолизин (Ply) — порообразующий белок массой 53 кДа, который может вызывать лизис клеток-хозяев и активировать комплемент.
- Аутолизин (LytA) — активация этого белка лизирует бактерии, высвобождая его внутреннее содержимое (т. е. пневмолизин).
- Перекись водорода — вызывает повреждение клеток-хозяев (может вызывать апоптоз нейрональных клеток при менингите) и оказывает бактерицидное действие на конкурирующие бактерии ( Hamophilus influenzae , Neisseria meningitidis , Staphylococcus aureus ). [7] [8]
- Пили — волосообразные образования, отходящие от поверхности многих штаммов S. pneumoniae . Они способствуют колонизации верхних дыхательных путей и увеличивают образование большого количества TNF иммунной системой во время сепсиса , повышая вероятность септического шока. [9]
- Холинсвязывающий белок A/пневмококковый поверхностный белок A (CbpA/PspA) - адгезин, который может взаимодействовать с углеводами на клеточной поверхности легочных эпителиальных клеток и может ингибировать опосредованную комплементом опсонизацию пневмококков.
- Способность к генетической трансформации, вероятно, играет важную роль в приспособленности и вирулентности назальной колонизации (инфекционность легких). [10]
Диагностика
[ редактировать ]В зависимости от характера инфекции отбирают соответствующий образец для лабораторной идентификации. Пневмококки обычно представляют собой грамположительные кокки, встречающиеся парами или цепочками. При культивировании на чашках с кровяным агаром с добавленным диском оптохинового антибиотика они обнаруживают альфа-гемолитические колонии и четкую зону ингибирования вокруг диска, что указывает на чувствительность к антибиотику. Пневмококки также растворяются в желчи. Как и другие стрептококки, они каталазоотрицательны . Тест Квеллунга позволяет выявить специфические капсульные полисахариды. [11]
Пневмококковый антиген (полисахарид С клеточной стенки) может быть обнаружен в различных жидкостях организма. Старые наборы для обнаружения, основанные на латексной агглютинации, давали мало пользы по сравнению с окрашиванием по Граму и иногда давали ложноположительные результаты . Лучшие результаты достигаются с помощью быстрой иммунохроматографии , которая имеет чувствительность (определяет причину) 70–80% и специфичность >90% (при положительном результате идентифицирует фактическую причину) при пневмококковых инфекциях. Первоначально тест был проверен на образцах мочи, но затем был успешно применен к другим жидкостям организма. [11] Рентгенография грудной клетки также может быть проведена для подтверждения воспаления, хотя она не специфична для возбудителя. [ нужна ссылка ]
Профилактика
[ редактировать ]Ввиду важности заболевания, вызываемого S. pneumoniae, несколько вакцин было разработано для защиты от инвазивной инфекции. Всемирная организация здравоохранения рекомендует плановую вакцинацию детей от пневмококковой инфекции; [12] он включен в календарь прививок детей в ряде стран, включая Великобританию, [13] Соединенные Штаты, [14] и Южная Африка. [15]
Уход
[ редактировать ]На протяжении всей истории лечения в основном применялись β-лактамные антибиотики . В 1960-х годах почти все штаммы S. pneumoniae были чувствительны к пенициллину , но в последнее время наблюдается рост распространенности резистентности к пенициллину , особенно в районах с высоким уровнем использования антибиотиков . Различная доля штаммов может быть также устойчива к цефалоспоринам , макролидам (таким как эритромицин ), тетрациклину , клиндамицину и фторхинолонам . Штаммы, устойчивые к пенициллину, с большей вероятностью будут устойчивы к другим антибиотикам. Большинство изолятов остаются чувствительными к ванкомицину , хотя его использование в изоляте, чувствительном к β-лактамам, менее желательно из-за распределения препарата в тканях и опасений развития резистентности к ванкомицину. [ нужна ссылка ]
Более современные бета-лактамные антибиотики ( цефалоспорины ) обычно используются в сочетании с другими антибиотиками для лечения менингита и внебольничной пневмонии. У взрослых недавно разработанные фторхинолоны, такие как левофлоксацин и моксифлоксацин, часто используются для обеспечения эмпирического охвата пациентов с пневмонией, но в тех частях мира, где эти препараты используются для лечения туберкулеза , была описана резистентность. [16]
Тестирование на чувствительность должно быть рутинным с эмпирическим лечением антибиотиками, руководствуясь характером резистентности в сообществе, в котором микроорганизм был приобретен. В настоящее время ведутся споры о том, насколько релевантны результаты тестирования на чувствительность к клиническому результату. [17] [18] Имеются незначительные клинические доказательства того, что пенициллины могут действовать синергично с макролидами, улучшая результаты лечения. [19]
Устойчивые штаммы пневмококков называются пенициллинрезистентными пневмококками (PRP). [20] пенициллинрезистентный Streptococcus pneumoniae (PRSP), [21] Streptococcus pneumoniae, устойчивый к пенициллину (SPPR), [22] или устойчивый к лекарствам стрептококк пневмомонии (DRSP). [23]
История
[ редактировать ]В XIX веке было показано, что иммунизация кроликов убитыми пневмококками защищает их от последующего заражения жизнеспособными пневмококками. Сыворотка иммунизированных кроликов или людей, перенесших пневмококковую пневмонию, также обеспечивала защиту. В 20 веке эффективность иммунизации была продемонстрирована на шахтерах Южной Африки . [ нужна ссылка ]
Было обнаружено, что капсула пневмококка делает его устойчивым к фагоцитозу, а в 1920-х годах было показано, что антитела, специфичные к капсульному полисахариду, способствуют уничтожению S. pneumoniae . В 1936 году пневмококковая капсульная полисахаридная вакцина была использована для прекращения эпидемии пневмококковой пневмонии. В 1940-х годах эксперименты по трансформации капсул пневмококками впервые определили ДНК как материал, несущий генетическую информацию. [24]
В 1900 г. было признано, что существуют разные серовары пневмококков и что иммунизация одним сероваром не защищает от заражения другими сероварами. С тех пор было обнаружено более девяноста сероваров, каждый из которых имеет уникальную полисахаридную капсулу, которую можно идентифицировать с помощью реакции подавления . Поскольку некоторые из этих сероваров вызывают заболевание чаще, чем другие, можно обеспечить достаточную защиту путем иммунизации менее 90 сероваров; современные вакцины содержат до 23 сероваров (т.е. являются «23-валентными»). [ нужна ссылка ]
Серовары нумеруются по двум системам: американской системе, в которой они нумеруются в порядке их обнаружения, и датской системе, которая группирует их по антигенному сходству. [ нужна ссылка ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Пратт Р.Д. (2022). «5. Пневмококковая инфекция: инфекции, вызванные Streptococcus pneumonia » . В Jong EC, Стивенс Д.Л. (ред.). Инфекционные болезни Неттера (2-е изд.). Филадельфия: Эльзевир. стр. 20–23. ISBN 978-0-323-71159-3 .
- ^ Перейти обратно: а б Райан К.Дж., Рэй К.Г., ред. (2004). Медицинская микробиология Шерриса (4-е изд.). МакГроу Хилл. ISBN 0-8385-8529-9 .
- ^ Перейти обратно: а б ВОЗ (2007). «Пневмококковая конъюгированная вакцина для иммунизации детей — документ с изложением позиции ВОЗ» (PDF) . Еженедельная эпидемиологическая рекомендация . 82 (12). Женева: Всемирная организация здравоохранения: 93–104. ПМИД 17380597 .
- ^ Верма Р., Ханна П. (2012)Пневмококковая конъюгированная вакцина: новая вакцина, доступная в Индии. Хум Вакцина Иммунотер 8(9)
- ^ Перейти обратно: а б с Семенюк Р.А., Грегсон, Дэн Б., Гилл, М. Джон (ноябрь 2011 г.). «Сохраняющееся бремя инвазивной пневмококковой инфекции у пациентов с ВИЧ: наблюдательное когортное исследование» . БМК Инфекционные болезни . 11 (314): 314. дои : 10.1186/1471-2334-11-314 . ПМК 3226630 . ПМИД 22078162 .
- ^ Уолтер Н.Д., Тейлор Т.Х., Шей Д.К. и др. (2010). «Циркуляция гриппа и бремя инвазивной пневмококковой пневмонии в период отсутствия пандемии в Соединенных Штатах» . Клин Инфекционный Дис . 50 (2): 175–183. дои : 10.1086/649208 . ПМИД 20014948 .
- ^ Перикон, Кристофер Д., Овервег, Карин, Херманс, Питер ВМ, Вайзер, Джеффри Н. (2000). «Ингибирующее и бактерицидное действие продукции пероксида водорода Streptococcus pneumoniae на других обитателей верхних дыхательных путей» . Заразить иммунитет . 68 (7): 3990–3997. дои : 10.1128/IAI.68.7.3990-3997.2000 . ПМК 101678 . ПМИД 10858213 .
- ^ Регев-Йохай Г., Тржински К., Томпсон С.М., Мэлли Р., Липсич М. (2006). «Взаимодействие между Streptococcus pneumoniae и Staphylococcus aureus: уничтожение Streptococcus pneumoniae, опосредованное перекисью водорода in vitro» . J Бактериол . 188 (13): 4996–5001. дои : 10.1128/JB.00317-06 . ПМЦ 1482988 . ПМИД 16788209 .
- ^ Барокки М, Райс Дж, Зогай Х, Хемсли С, Альбигер Б, Кант А, Дальберг С, Фернебро Дж, Мошиони М, Масиньяни В, Хультенби К, Таддеи А, Бейтер К, Варта Ф, фон Эйлер А, Коваччи А, Холден Д., Нормарк С., Раппуоли Р., Энрикес-Нормарк Б. (2006). «Пневмококковый пилус влияет на вирулентность и воспалительные реакции хозяина» . Proc Natl Acad Sci США . 103 (8): 2857–2862. Бибкод : 2006PNAS..103.2857B . дои : 10.1073/pnas.0511017103 . ПМЦ 1368962 . ПМИД 16481624 .
- ^ Ли Г, Лян З, Ван Х, Ян И, Шао З, Ли М, Ма Ю, Цюй Ф, Моррисон Д.А., Чжан-младший (2016). «Пристрастие гипертрансформируемых пневмококковых изолятов к естественной трансформации для обеспечения пригодности и вирулентности in vivo» . Заразить. Иммунитет . 84 (6): 1887–901. дои : 10.1128/IAI.00097-16 . ПМЦ 4907133 . ПМИД 27068094 .
- ^ Перейти обратно: а б Верно А.М., Мердок Д.Р. (март 2008 г.). «Медицинская микробиология: лабораторная диагностика инвазивной пневмококковой инфекции» . Клин. Заразить. Дис . 46 (6): 926–32. дои : 10.1086/528798 . ПМИД 18260752 .
- ^ «Документ с изложением позиции ВОЗ по пневмококковым вакцинам, 2012 г.» (PDF) . Еженедельная эпидемиологическая рекомендация . 87 (14): 129–44. 6 апреля 2012 г. PMID 24340399 .
- ^ «Детям сделают новую вакцину» . Новости Би-би-си. 8 февраля 2006 г.
- ^ «Пневмококковая вакцинация: информация для медицинских работников» . cdc.org . Проверено 26 июля 2016 г.
- ^ «Критическое снижение заболеваемости пневмококковой инфекцией и устойчивостью к антибиотикам в Южной Африке» . НИКД . Архивировано из оригинала 23 июля 2015 года . Проверено 20 июля 2015 г.
- ^ Группа по кишечным заболеваниям, Фон Готтберг А., Клагман К.П., Коэн С., Вольтер Н., Де Гувея Л., Дю Плесси М., Мпембе Р., Куан В., Уайтлоу А., Хоффманн Р., Говендер Н., Мейринг С., Смит А.М., Шраг С. (2008 г.) ). «Появление нечувствительного к левофлоксацину Streptococcus pneumoniae и лечение туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью у детей в Южной Африке: когортное обсервационное исследование». Ланцет . 371 (9618): 1108–1113. дои : 10.1016/S0140-6736(08)60350-5 . ПМИД 18359074 . S2CID 205950081 .
- ^ Петерсон Л.Р. (2006). «Пенициллины для лечения пневмококковой пневмонии: действительно ли важна резистентность in vitro?» . Клин Инфекционный Дис . 42 (2): 224–33. дои : 10.1086/497594 . ПМИД 16355333 .
- ^ Тлейджех И.М., Тлейге Х.М., Хеджал Р., Монтори В.М., Баддур Л.М. (2006). «Влияние резистентности к пенициллину на краткосрочную смертность у госпитализированных взрослых с пневмококковой пневмонией: систематический обзор и метаанализ». Клин Инфекционный Дис . 42 (6): 788–97. дои : 10.1086/500140 . ПМИД 16477555 .
- ^ Мартинес Х.А., Оркахада Х.П., Алмела М. и др. (2003). «Добавление макролида к эмпирической схеме лечения антибиотиками на основе β-лактамов связано с более низкой внутрибольничной смертностью пациентов с бактериемической пневмококковой пневмонией». Клин Инфекционный Дис . 36 (4): 389–395. дои : 10.1086/367541 . ПМИД 12567294 . S2CID 18795735 .
- ^ Нильссон П., Лорел М.Х. (2001). «Носительство устойчивого к пенициллину Streptococcus pneumoniae детьми в детских садах во время программы вмешательства в Мальмё, Швеция». Журнал детских инфекционных заболеваний . 20 (12): 1144–9. дои : 10.1097/00006454-200112000-00010 . ПМИД 11740321 .
- ^ Блок С.Л., Харрисон С.Дж., Хедрик Дж.А., Тайлер Р.Д., Смит Р.А., Киган Э., Чартранд С.А. (1995). «Пенициллинорезистентный Streptococcus pneumoniae при остром среднем отите: факторы риска, особенности чувствительности и антимикробная терапия». Журнал детских инфекционных заболеваний . 14 (9): 751–9. дои : 10.1097/00006454-199509000-00005 . ПМИД 8559623 .
- ^ Коюшко С, Белуча А, Господирек Е (2007). «[Лекарственная чувствительность пенициллин-резистентного Streptococcus pneumoniae]». Экспериментальная медицина и микробиология . 59 (4): 293–300. ПМИД 18416121 .
- ^ «Лекарственная устойчивость» . cdc.gov . 13 февраля 2019 г. Проверено 17 февраля 2019 г.
- ^ Эйвери ОТ, Маклауд СМ, Маккарти М (1944). «Исследование химической природы вещества, вызывающего трансформацию типов пневмококков» . Дж. Эксп. Мед . 79 (2): 137–58. дои : 10.1084/jem.79.2.137 . ПМК 2135445 . ПМИД 19871359 .