UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE JESSENIOVA LEKÁRSKA FAKULTA V MARTINE Ústav mikrobiológie a imunológie Sklabinská 26 , 036 01 Martin

 

BAKTERIOLÓGIA – KAPITOLA ŠTRNÁSŤ  

SPIROCHÉTY A NEISSERIE 

Dr Alvin Fox
Department of Pathology, Microbiology and Immunology
University of South Carolina School of Medicine
Columbia, South Carolina

Překlad: Elena Novakova, MD, PhD
Institute of Microbiology and Immunology
Jessenius Faculty of Medicine in Martin
Comenius University in Bratislava

 

KĽÚČOVÉ SLOVÁ
Spirochéty 
Axiálne vlákna
Treponema pallidum
Syfilis 
Chancre 
Primárna lézia
Mikroskopia v tmavom poli
Sekundárne lézie       Terciárne lézie 
Antikardiolipínové protilátky
Borrelia burgdorferi
Lymská choroba
Návratná horúčka
Leptospira (leptospiróza) 
Neisseriae
Thayer Martinov agar
Oxidázový test
N. gonorrhoeae
Kvapavka
N. meningitidis
Meningitída

  Obrázok 1. Kongenitálny syfilis, primárny a sekudárny syfilis – výskyt podľa rokov v USA, 1992-1998. Epidemiológia, surveillance.
CDC/Dr. Demetri Vacalis  tdv0@cdc.gov 

  Obrázok 2 Histopatologický nález Treponema pallidum – spirochéty v semenníkoch experimentálne infikovaného králika. Modifikované Steinerovo striebrenie. CDC/Dr. Edwin P. Ewing, Jr.  epe1@cdc.gov 

SPIROCHÉTY (Treponemy, Borrelie a Leptospiry)

Spirochéty sú gramnegatívne baktérie, ktoré sú dlhé, tenké, špirálovité a pohyblivé. Axiálne vlákna (určitá forma bičíkov)  sa nachádza medzi vrstvou peptidoglykánu a vonkajšou vrstvou týchto gramnegatívnych baktérií a prebiehajú rovnobežne s nimi. Sú nástrojom pohybu.

Treponema pallidum a syfilis

T. pallidum je kauzálnou príčinou ochorenia syfilis, bežného sexuálne prenosného ochorenia vyskytujúceho sa na celom svete (obrázok 1). Vo všeobecnosti sa prenáša pohlavným kontaktom. Môže sa tiež vyskytnúť prenos in utero alebo počas pôrodu. Syfilis, chronické pomaly progredujúce ochorenie, je treťou najčastejšou pohlavnou infekciou. Po prvotnej infekcii je rozpoznateľný v genitálnej oblasti (obrázok 4 a 6) alebo aj inde (obrázok 3) v priebehu 10-60 dní primárny vred, chancre (oblasť s vredom/ zápalom). Mikroorganizmuz medzitým penetruje a začne systémové šírenie. Pacient má chrípkovité príznaky so sekundárnymi prejavmi, predovšetkým na koži (obrázok 5). Toto sa prejaví o 2-10 týždňov neskôr. Konečné štádium (ak sa infekcia nelieči) je terciárny syfilis (o niekoľko rokov neskôr). V primárnom a sekundárnom štádiu syfilisu sú mikroorganizmy prítomné vo veľkom počte. Ale ako choroba pokračuje, imunita kontroluje bakteriálnu replikáciu a počet mikroorganizmov je menší. Je veľmi ťažké detegovať baktérie v treťom štádiu ochorenia. Systémové lézie na koži, v CNS aj inde ukazujú na DTH reakciu.

Mikroorganizmus nie je možné vykultivovať z klinickej vzorky. Preto sa syfilis experimentálne študuje na zvieratách. Sérologické a mikroskopické metódy sú bežným dostupným spôsobom potvrdenia klinickej diagnózy.

V primárnom štádiu (predtým ako sa vyvinie imunita), sa mikroorganizmus nachádza v exsudátoch v dostatočnom množstve, aby ho bolo možné dokázať v tmavom poli v mikroskope. V konvenčnom mikroskope, svetlo prechádza cez vzorku a tenké treponemy nie je možné vidieť. V tmavom poli svetlo svieti pod uhlom a pri odraze z povrchu mikroorganizmu smeruje do šošovky objektívu. Aktívne pohyblivé mikroorganizmy sa ukazujú ako jasné štrbinky v tmavom pozadí. Možné je aj prípadné použitie fluoresceínom farbenej protilátky.

V sekundárnom a terciárnom štádiu syfilisu sa obvykle používajú sérologické metódy na detekciu ochorenia. Používajú sa skríningové metódy založené na detekcii sérových protilátok proti kardiolipínu v sére pacientov (napríklad VDRL test). Detekcia protilátok je založená na tkanivovom poškodení spolu s autoimunitnými mechanizmami proti vlastným štruktúram. Preto existujú aj iné ochorenia, pri ktorých sú prítomné antikardiolipínové protilátky a výsledky sú vtedy falošne pozitívne. Testy na detekciu protilátok sú lacné a skríningové. Definitívna diagnóza sa dosiahne dôkazom „špecifických“ sérových protilátok proti treponémovým antigénom. Tieto testy sú drahšie a obvykle sa robia (na stanovenie definitívnej diagnózy) u sér, ktoré boli pozitívne pri testovaní na antikardiolipínové protilátky.

Neexistuje žiadna vakcína, ale antibiotická liečba (obvykle penicilínom G) je veľmi dobre účinná.

Vzácnymi (v USA) ochorenia spôsobenými ďalšími treponemami príbuzným s  T. pallidum sú  bejel, yaws (obrázok 7) a pinta.

Bejel

Bejel, známy tiež ako endemický syfilis, nie je prenášaný pohlavne, ale priamym dotykom rúk s poranenou kožou. Ochorenie sa môže šíriť aj spoločne používaným príborom. Je to choroba chudobných ľudí žijúcich v zlých hygienických podmienkach. Podľa cesty prenosu prvým miestom prejavu infekcie je koža a sliznice, ale baktéria sa môže šíriť aj hlbšie do kože. Je potom možné diagnostikovať defekty v ústach, hrdle a nose. Lézie môžu postupovať hlbšie do tkanív a spôsobiť malformácie na tvári a ramenách. Výsledkom je ťažká bolesť kostí a opuchy lymfatických uzlín. Baktériu T. pallidum je možné nájsť vo vzorke z primárnych defektov. 

Liečba bejelu môže viesť k úplnému vyliečeniu a uskutočňuje sa podobne ako pri syfilise penicilínom G alebo tetracyklínovými preparátmi. Bejel sa vyskytuje na Strednom Východe, v Afrike a Strednej Ázii.

Pinta

Pinta je ďalšou nepohlavnou treponémovou infekciou a je spôsobená T. carateum. Vyskytuje sa v Novom Svete predovšetkým v karibskej oblasti, strednej Amerike a na severe Južnej Ameriky. Pinta znamená po španielsky „namaľovaný“. Následkom sú červené šupinaté lézie (odtiaľ aj názov ochorenia), ktoré vytvárajú hrče v mieste primárnej infekcie. Často sú prítomné malé satelitné lézie okolo primárnej lézie a opuch lymfatických uzlín. Niekoľko mesiacov po vzniku primárnej lézie sa vytvorí viacero malých červených šupinatých lézií, ktoré sú teraz ploché a majú tendenciu svrbieť. Sú to malé pinty a vyskytujú sa okolo alebo ďalej od primárnej infekcie. Postupom času sa mení farba pintíd na modro-čiernu a neskôr sa stráca pigmentácia. Na rozdiel od bejelu, ochorenie sa nešíri do tkanív a kostí. Detekcia je sérologická alebo priamym vyšetrením vzorky z lézie vo svetelnom mikroskope.

Liečba je opäť úspešná a obvykle stačí jedna injekcia penicilínu G.

Yaws

Yaws (obrázok 7) je ďalšou chronickou treponémovou infekciou vyskytujúcou sa pri zlej hygiene. Môže byť veľmi znetvorujúca. Postihuje predovšetkým deti v Afrike, južnej Ázii a na severe Južnej Ameriky. Príčinným agensom je T. pertenue. Podobne ako pri pinte a bejele, šíri sa priamym kontaktom s kožnými léziami. Asi mesiac po infekcii sa vytvárajú papuly v mieste infekcie, ktoré sa ďalej menia na vredy s chrastami, ktoré sa vyhoja až po mesiacoch. Môže sa vyskytnúť bolestivý opuch lymfatických uzlín. Neskôr sa objavia mäkké výrastky na spodku chodidiel, čo spôsobí, že pacienti majú charakteristický spôsob chodenia, ktorý viedol k pomenovaniu „crab yaws“. Neskôr sa objavia mäkké výrastky na tvári, zadku a končatinách. Ďalšie nádory a vredy na tvári môžu spôsobiť kostné malformácie a môžu byť znetvorujúce. Mikroskopia (materiál z lymfatických uzlín) je diagnostická rovnako ako sérologické vyšetrenia.

Na liečbu opäť postačí jediná injekcia penicilínu G, ktorá môže znamenať vyliečenie.

  Obrázok 4
Primárny syfilis. Primárny chancre (tvrdý vred) na glans penis.
The University of Texas Medical Branch

  Obrázok 5
Sekundárny syfilis – sliznica úst. Bristol Biomedical Archive
© University of Bristol. Použité s dovolením

  Obrázok 6
Primárny syfilis. Vulvárny chancre (tvrdý vred) a condylomata acuminata. 
The University of Texas Medical Branch

Obrázok 7
Yaws je invalidizujúca a znetvorujúca choroba postihujúca viac ako 50 miliónov ľudí na svete. 
© WHO


 

Borrelia burgdorferi a lymská choroba

Obrázok 8 Histopatologický obraz znázorňujúci Borrelia burgdorferi – spirochéty pri lymskej chorobe. Dieterlovo striebrenie.
CDC/Dr. Edwin P. Ewing, Jr. epe1@cdc.gov  

 

Obrázok 9
Hlásené prípady lymskej choroby v Spojených štátoch amerických, 1998.
CDC

  Obrázok 10
Riziko lymskej choroby podľa oblastí v USA.
CDC

Obrázok 11
Erytém pri lymskej chorobe.
CDC

  Obrázok 12
Ixodes scapularis, kliešť – vektor pri lymskej chorobe. Známy aj ako Ixodes dammini.
CDC


 

Obrázok 14 Životný cyklus kliešťov pri lymskej chorobe.
CDC

Diagnostika

Mikroorganizmus je veľmi chúlostivý, rastie veľmi pomaly v tkanivových kultúrach (nie bakteriologických). Pokus o kultiváciu z väčšiny biologického materiálu, tekutiny alebo tkanivovej biopsie pacientov s lymskou boreliózou je neúspešný. Preto je ochorenie diagnostikované detekciou sérových protilátok proti B. burgdorferi. Aj keď je ochorenie v akútnom štádiu, protilátky nemusia byť prítomné v detegovateľných titroch, čím sa včasná diagnostika stáva náročnou. Neskorá diagnostika (ako už bolo spomenuté) môže znamenať, že liečba v takom štádiu už nebude úspešná. Problémom je aj to, že mnoho pacientov si nie je vedomých poštípania alebo rašu.

Etiológia

Chronická artritída sa klinicky podobá reumatoidnej artritíde. Živé mikroorganizmy takmer nikdy nie sú vykultivované zo vzorky z kĺbu (pri iných formách reaktívnej artritídy, akými je Reiterov syndróm a reumatická horúčka). Napriek tomu malé množstvo perzistentných spirochét a boreliových antigénov bolo detegovaných histologicky z ľudských tkanív. Potrebné je určiť, či mikroorganizmus perzistuje v živej podobe alebo nie. Jasné vysvetlenie o imunopatologickom stimule chronického tkanivového poškodenia pri lymskej chorobe neexistuje.

 

Návratná horúčka

V USA sa vyskytuje menej ako 100 prípadov návratnej horúčky za rok. Návratná horúčka (súvisiaca s bakteriémiou) je spôsobená inými druhmi borélií, ktoré sa prenášajú kliešťami (B. hermsii, hostiteľom je hlodavec) a blchou (B. recurrentis, hostiteľom je človek). Názov návratná horúčka je odvodený od opakujúcich sa cyklov ochorenia. Keď sa imunitná odpoveď vytvorí, ochorenie vymizne. Neskôr, keď sa zmenia exprimované antigény, ochorenie sa opäť prejaví. Mikroorganizmy sú veľmi náročné na kultiváciu a neexistujú sérologické testy na dôkaz infekcie. Mikroorganizmy sa obvykle dokazujú v krvnom nátere.

Obrázok 16 Leptospiróza obličky           
Bristol Biomedical Archive © University of Bristol. Použité s dovolením

Leptospiróza

NEISSERIAE

Neisseriae sú gramnegatívne diplokoky (dvojice kokov). Tieto baktérie rastú najlepšie na čokoládovom agare (názov je podľa hnedej farby agaru, pretože obsahuje zahriatu krv, ktorá má hnedú farbu). Modifikovaný (selektívny) čokoládový agar, ktorý sa bežne používa je Thayerov-Martinov agar. Kolónie sú oxidáza-pozitívne (t.j. produkujú cytochrómoxidázu), čo sa prejaví tým, že po preliatí platne farbičkou, kolónie pri oxidácii zmenia farbu.

N. gonorrhoeae („gonokoky“)

N. gonorrhoeae (obrázok 20 a 21), nachádzajúca sa len u človeka, je etiologickým agensom kvapavky, druhej najčastejšej pohlavnej infekcie. Mikroorganizmus často vedie k výskytu množstva polymorfonukleárnych buniek. Náter (17, 18, 19) môže obsahovať gramnegatívne koky v bunkách. Napriek tomu základom pre definitívnu diagnózu je kultivácia.

Bežnou charakteristikou diseminovanej gonokokovej choroby je artritída. Hoci je bežne považovaná za formu hnisavej artritídy, v mnohých prípadoch sa nepodarí izolácia gonokokov z kĺbu (t.j. môže ísť o  pôvodom reaktívnu artritídu). Dermatitída je bežná.

Penicilínová terapia je stále vo väčšine prípadov účinná. Napriek tomu sa bežne vyskytujú rezistentné kmene (produkujúce betalaktamázy), a preto sa odporúča pre všetky gonokokové infekcie alternatívna liečba. Táto zahŕňa ceftriaxon (betalaktamáza-rezistentný cefalosporín). Neexistuje vakcína, pretože kmene sú veľmi variabilné pokiaľ ide o vonkajšie antigény (antigény vonkajšej membrány aj pilusov). Obidvoje súvisia s prvotnou adhéziou mikroorganizmu na genitálny epitel.

IgA proteázy (produkované baktériou N. meningitidis) sú účinné pri úspešnej kolonizácii. Ako pri mnohých iných bakteriálnych infekciách, aj tu sa predpokladá účasť  lipopolysacharidu a peptidoglykánu pri vzniku tkanivového poškodenia. Exotoxíny nezohrávajú v patogenéze dôležitú úlohu.

Obrázok 18 Neisseria gonorrhoeae farbenie uretrálneho výtoku podľa Grama. Na obrázku je množstvo polymorfonukleárnych leukocytov (PMNL) a gramnegatívnych extra- a intracelulárne diplokoky.
(1,000X oil)
© J. Michael Miller
Centers for Disease Control and Prevention Atlanta, Georgia and The MicrobeLibrary

 

Obrázok 19
Farbenie podľa Grama pri infekcii baktériou Neisseria gonorrheae. Uretrálny výtok u muža. Farbenie znázornilo gramnegatívne diplokoky intracelulárne a extracelulárne lokalizované vo vzťahu k polymorfonukleárnym leukocytom alebo v hnise. U symptomatických mužov je farbenie podľa Grama diagnosticky dôležité pri sexuálne prenosnom ochorení spôsobenom baktériou Neisseria gonorrheae. U žien nie je možné použiť tento nález ako diagnostický pre infekciu baktériou N. gonorrheae, pretože ženský genitány trakt môže obsahovať komenzálne baktérie Neisseria species.
© Gloria J. Delisle and Lewis Tomalty, Queens University, Kingston, Ontario  Canada and The MicrobeLibrary

Obrázok 20
Skenovací elektrónový mikroskop znázorňujúci baktérie Neisseria gonorrheae.
© Margaret Ketterer, University of Iowa, Iowa City, Iowa USA and The MicrobeLibrary

Obrázok 21
Neisseria gonorrhoeae – kokoidná prokaryotická bunky (deliaca sa); spôsobuje kvapavku (SEM x 40,000) 
© Dennis Kunkel Microscopy, Inc.  Použité s dovolením
 

  Obrázok 23 Neisseria meningitidis – kokovitá prokaryotická baktéria (deliaca sa); spôsobuje meningitídu a Waterhouseov-Friderichsenov syndróm (fulminantná meningokoková infekcia vyskytujúca sa predovšetkým u detí mladších ako desať rokov). 
 © Dennis Kunkel Microscopy, Inc.  Použité s dovolením

N. meningitidis („meningokok“)

Tento mikroorganizmus (obrázky 22 a 23) sa vyskytuje len u človeka. Vo väčšine prípadov ide o sporadické výskyty, obvykle u malých detí. Epidémie sa vyskytujú u dospelých osôb žijúcich v spoločných priestoroch a preľudnených podmienkach (napríklad vo vojenských kasárňach). Prvotná infekcia horných dýchacích ciest (zahŕňajúca väzbu prostredníctvom pilusov) vedie k invázii do krvného riečiska a odtiaľ do mozgu. V skutočnosti je to druhá najčastejšia príčina meningitíd (pneumokoky sú na prvom mieste). Je obvykle fatálna, pokiaľ sa nezačne liečiť. Na antibiotiká odpovedá dobre. Veľmi dôležitá je rýchla diagnostika. Mikroorganizmus je často detegovateľný v cerebrospinálnom moku (gramnegatívne diplokoky v polymorfonukleárnych bunkách) alebo sa identifikuje dôkazom antigénov. Kultivácia na Thayerov-Martinovom (alebo podobnom) agare je základom pre definitívnu diagnózu. Liekom voľby je penicilín.

Meningokoky sú antigénne odlišné a môžu byť sérotypizované antikapsulárnymi protilátkami. Puzdro je dôležitý faktorom v patogenéze umožňujúce inhibíciu fagocytózy. Dostupná je vakcína proti týmto puzdrovým antigénom. Účinná imunizácia proti najčastejšej skupine B nie je k dispozícii.

  Návrat do sekcie Bakteriológia  Microbiology and Immunology On-line

Táto strana bola naposledy zmenená
Stránku spravuje Richard Hunt