Пневмококковая инфекция

Медицинское состояние
Пневмококковая инфекция
Другие именаПневмококкоз
СпециальностьРеспирология , неврология

Пневмококковая инфекция — это инфекция, вызываемая бактерией Streptococcus pneumoniae . [1]

S. pneumoniae является распространенным представителем бактериальной флоры, колонизирующей нос и горло 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 . Всемирная организация здравоохранения оценивает, что в 2005 году пневмококковые инфекции стали причиной смерти 1,6 миллиона детей во всем мире. [3]

Инфекции

Мозг пациента, перенесшего пневмококковый менингит.

Пневмококковая пневмония составляет 15–50% всех случаев внебольничной пневмонии , 30–50% всех случаев острого среднего отита и значительную долю инфекций кровотока и бактериального менингита . [4]

По оценкам ВОЗ , в 2005 году от него ежегодно погибало около 1,6 миллиона детей во всем мире, из них 0,7–1 миллиона в возрасте до пяти лет. Большинство этих смертей произошло в развивающихся странах. [3]

Патогенез

S. pneumoniae обычно обнаруживается в носу и горле у 5–10% здоровых взрослых и 20–40% здоровых детей. [2] Его можно обнаружить в больших количествах в определенных средах, особенно там, где люди проводят много времени в непосредственной близости друг от друга (детские сады, военные казармы). Он прикрепляется к клеткам носоглотки посредством взаимодействия бактериальных поверхностных адгезинов . Эта нормальная колонизация может стать инфекционной, если организмы попадают в такие области, как евстахиева труба или носовые пазухи , где она может вызвать отит и синусит соответственно. Пневмония возникает, если организмы вдыхаются в легкие и не выводятся (опять же, вирусная инфекция или вызванный курением паралич мерцательного эпителия могут быть способствующими факторами). Полисахаридная капсула организма делает его устойчивым к фагоцитозу , и если нет предсуществующих антикапсулярных антител, альвеолярные макрофаги не могут адекватно убить пневмококки. Микроорганизм распространяется в кровоток (где он может вызвать бактериемию ) и переносится в мозговые оболочки , суставные щели, кости и брюшную полость , что может привести к менингиту , абсцессу мозга , септическому артриту или остеомиелиту . [ необходима ссылка ]

S. pneumoniae имеет несколько факторов вирулентности , включая упомянутую ранее полисахаридную капсулу, которая помогает ему ускользать от иммунной системы хозяина. У него есть пневмококковые поверхностные белки, которые ингибируют комплемент -опосредованную опсонизацию, и он секретирует протеазу IgA1, которая разрушает секреторный IgA, вырабатываемый организмом, и опосредует его прикрепление к слизистой оболочке дыхательных путей. [ необходима цитата ]

Риск пневмококковой инфекции значительно увеличивается у лиц с нарушенным синтезом IgG , нарушенным фагоцитозом или дефектным очищением от пневмококков. В частности, отсутствие функциональной селезенки из-за врожденной асплении , хирургического удаления селезенки или серповидноклеточной анемии предрасполагает к более тяжелому течению инфекции ( подавляющая постспленэктомическая инфекция ), и показаны профилактические меры. [ необходима цитата ]

Люди с ослабленной иммунной системой, например, те, кто живет с ВИЧ , также подвержены 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

S. pneumoniae выражает различные факторы вирулентности на поверхности своих клеток и внутри организма. Эти факторы вирулентности способствуют некоторым клиническим проявлениям при заражении S. pneumoniae . [ необходима цитата ]

  • Полисахаридная капсула — предотвращает фагоцитоз иммунными клетками хозяина, ингибируя опсонизацию C3b бактериальных клеток.
  • Пневмолизин (Ply) — порообразующий белок с молекулярной массой 53 кДа, который может вызывать лизис клеток-хозяев и активировать комплемент.
  • Аутолизин (LytA) — активация этого белка лизирует бактерии, высвобождая их внутреннее содержимое (т. е. пневмолизин)
  • Перекись водорода — вызывает повреждение клеток хозяина (может вызывать апоптоз нейрональных клеток при менингите) и оказывает бактерицидное действие против конкурирующих бактерий ( Haemophilus influenzae , Neisseria meningitidis , Staphylococcus aureus ) [7] [8]
  • Пили — волосовидные структуры, которые отходят от поверхности многих штаммов S. pneumoniae . Они способствуют колонизации верхних дыхательных путей и увеличивают образование большого количества ФНО иммунной системой во время сепсиса , повышая вероятность септического шока [9]
  • Холинсвязывающий белок А / пневмококковый поверхностный белок А (CbpA/PspA) — адгезин, который может взаимодействовать с углеводами на поверхности клеток легочного эпителия и может ингибировать комплемент-опосредованную опсонизацию пневмококков.
  • Способность к генетической трансформации , вероятно, играет важную роль в назальной колонизации и вирулентности (легочной инфекционности) [10]
  • Внеклеточные везикулы (pEV) — секреторные везикулы, несущие факторы вирулентности, такие как серин-треониновая киназа, которая при интернализации эпителиальными клетками хозяина фосфорилирует беклин 1, что приводит к аутофагически опосредованной деградации белка плотных контактов окклюдина (OCLN), последующему разрушению альвеолярного эпителиального барьера и распространению S. pneumoniae [11]

Диагноз

В зависимости от характера инфекции собирается соответствующий образец для лабораторной идентификации. Пневмококки, как правило, представляют собой грамположительные кокки, которые видны парами или цепочками. При культивировании на пластинах кровяного агара с добавлением оптохинового антибиотического диска они показывают альфа-гемолитические колонии и четкую зону ингибирования вокруг диска, что указывает на чувствительность к антибиотику. Пневмококки также растворимы в желчи. Как и другие стрептококки, они каталазоотрицательны . Тест Квеллунга может идентифицировать специфические капсульные полисахариды. [12]

Пневмококковый антиген (полисахарид клеточной стенки C) может быть обнаружен в различных жидкостях организма. Более старые наборы для обнаружения, основанные на латексной агглютинации, добавляли мало ценности по сравнению с окрашиванием по Граму и иногда были ложноположительными . Лучшие результаты достигаются с помощью быстрой иммунохроматографии , которая имеет чувствительность (определяет причину) 70–80% и специфичность >90% (при положительном результате определяет фактическую причину) при пневмококковых инфекциях. Тест был первоначально проверен на образцах мочи, но был успешно применен к другим жидкостям организма. [12] Рентгенография грудной клетки также может быть проведена для подтверждения воспаления, хотя она не является специфичной для возбудителя. [ необходима цитата ]

Профилактика

Из-за важности заболевания, вызываемого S. pneumoniae , было разработано несколько вакцин для защиты от инвазивной инфекции. Всемирная организация здравоохранения рекомендует рутинную вакцинацию детей от пневмококка; [13] она включена в график иммунизации детей в ряде стран, включая Соединенное Королевство, [14] Соединенные Штаты, [15] и Южную Африку. [16]

Уход

На протяжении всей истории лечение в основном основывалось на β-лактамных антибиотиках . В 1960-х годах почти все штаммы S. pneumoniae были восприимчивы к пенициллину , но в последнее время наблюдается рост распространенности резистентности к пенициллину , особенно в районах с высоким использованием антибиотиков . Различная доля штаммов может также быть устойчива к цефалоспоринам , макролидам (таким как эритромицин ), тетрациклину , клиндамицину и фторхинолонам . Примечательно, что макролид-устойчивый S. pneumoniae был объявлен ВОЗ патогеном средней приоритетности из-за его растущей клинической и общественной значимости. [17] Пенициллин-устойчивые штаммы с большей вероятностью будут устойчивы к другим антибиотикам. Большинство изолятов остаются восприимчивыми к ванкомицину , хотя его использование в β-лактам-чувствительном изоляте менее желательно из-за распределения препарата в тканях и опасений по поводу развития резистентности к ванкомицину. [ необходима цитата ]

Более продвинутые 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 покрытия для пациентов с пневмонией, но в тех частях мира, где эти лекарства используются для лечения туберкулеза , была описана резистентность. [18]

Тестирование на восприимчивость должно быть рутинным с эмпирическим лечением антибиотиками, руководствуясь моделями резистентности в сообществе, в котором был приобретен организм. В настоящее время ведутся дебаты о том, насколько важны результаты тестирования на восприимчивость для клинического исхода. [19] [20] Имеются незначительные клинические доказательства того, что пенициллины могут действовать синергически с макролидами, улучшая результаты. [21]

Резистентные штаммы пневмококков называются пенициллин-резистентными пневмококками (PRP), [22] пенициллин-резистентными Streptococcus pneumoniae (PRSP), [23] пенициллин-резистентными Streptococcus pneumoniae (SPPR), [24] или лекарственно-резистентными Strepotococcus pneumomoniae (DRSP). [25]

История

В 19 веке было показано, что иммунизация кроликов убитыми пневмококками защищает их от последующего заражения жизнеспособными пневмококками. Сыворотка от иммунизированных кроликов или от людей, выздоровевших от пневмококковой пневмонии, также обеспечивает защиту. В 20 веке эффективность иммунизации была продемонстрирована на южноафриканских шахтерах. [ необходима цитата ]

Было обнаружено, что капсула пневмококка делает его устойчивым к фагоцитозу, и в 1920-х годах было показано, что антитело, специфичное для капсульного полисахарида, помогло убить S. pneumoniae . В 1936 году пневмококковая капсульная полисахаридная вакцина была использована для прекращения эпидемии пневмококковой пневмонии. В 1940-х годах эксперименты по капсульной трансформации пневмококков впервые идентифицировали ДНК как материал, несущий генетическую информацию. [26]

В 1900 году было признано, что существуют различные серовары пневмококков и что иммунизация данным 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 разумную защиту, иммунизируя менее чем 90 сероваров; современные вакцины содержат до 23 сероваров (т. е. они «23-валентны»). [ необходима цитата ]

Серовары нумеруются по двум системам: американской системе, которая нумерует их в порядке их открытия, и датской системе, которая группирует их по антигенному сходству. [ необходима ссылка ]

Ссылки

  1. ^ Pratt RD (2022). "5. Пневмококковая инфекция: инфекции, вызванные Streptococcus pneumoniae". В Jong EC, Stevens DL (ред.). Netter's Infectious Diseases (2-е изд.). Филадельфия: Elsevier. стр.  20–23 . ISBN 978-0-323-71159-3.
  2. ^ ab Ryan KJ, Ray CG, ред. (2004). Sherris Medical Microbiology (4-е изд.). McGraw Hill. ISBN 0-8385-8529-9.
  3. ^ ab ВОЗ (2007). «Пневмококковая конъюгированная вакцина для иммунизации детей — позиционный документ ВОЗ» (PDF) . Wkly Epidemiol Rec . 82 (12). Женева: Всемирная организация здравоохранения: 93–104 . PMID  17380597.
  4. ^ Верма Р., Кханна П. (2012) Пневмококковая конъюгированная вакцина: новая вакцина, доступная в Индии. Hum Vaccin Immunother 8(9)
  5. ^ abc Siemieniuk RA, Gregson DB, Gill MJ (ноябрь 2011 г.). "Сохраняющееся бремя инвазивной пневмококковой инфекции у пациентов с ВИЧ: наблюдательное когортное исследование". BMC Infectious Diseases . 11 (314): 314. doi : 10.1186/1471-2334-11-314 . PMC 3226630 . PMID  22078162. 
  6. ^ Walter ND, Taylor TH, Shay DK и др. (2010). «Циркуляция гриппа и бремя инвазивной пневмококковой пневмонии в непандемический период в Соединенных Штатах». Clin Infect Dis . 50 (2): 175–183 . doi : 10.1086/649208 . PMID  20014948.
  7. ^ Pericone CD, Overweg K, Hermans PW, Weiser JN (июль 2000 г.). «Ингибирующее и бактерицидное действие перекиси водорода, вырабатываемой Streptococcus pneumoniae, на других обитателей верхних дыхательных путей». Инфекция и иммунитет . 68 (7): 3990– 3997. doi :10.1128/IAI.68.7.3990-3997.2000. PMC 101678. PMID  10858213. 
  8. ^ Регев-Йохай Г, Трзински К, Томпсон СМ, Малли Р, Липсич М (июль 2006 г.). «Интерференция между Streptococcus pneumoniae и Staphylococcus aureus: in vitro уничтожение Streptococcus pneumoniae перекисью водорода». Журнал бактериологии . 188 (13): 4996–5001 . doi :10.1128/JB.00317-06. PMC 1482988. PMID  16788209 . 
  9. ^ Barocchi M, Ries J, Zogaj X, Hemsley C, Albiger B, Kanth A и др. (2006). «Пневмококковые пили влияют на вирулентность и воспалительные реакции хозяина». Proc Natl Acad Sci USA . 103 (8): 2857– 2862. Bibcode : 2006PNAS..103.2857B. doi : 10.1073/pnas.0511017103 . PMC 1368962. PMID  16481624 . 
  10. ^ Li G, Liang Z, Wang X, Yang Y, Shao Z, Li M и др. (2016). «Склонность гипертрансформируемых пневмококковых изолятов к естественной трансформации для обеспечения пригодности и вирулентности in vivo». Infect. Immun . 84 (6): 1887– 901. doi :10.1128/IAI.00097-16. PMC 4907133. PMID  27068094 . 
  11. ^ Цуй Л., Ян Р., Хо Д., Ли Л., Цюй X, Ван Дж. и др. (июль 2024 г.). «Внеклеточные везикулы Streptococcus pneumoniae усугубляют нарушение альвеолярного эпителиального барьера за счет аутофагической деградации OCLN (окклюдина)». Аутофагия . 20 (7): 1577–1596 . doi : 10.1080/15548627.2024.2330043. ПМЦ 11210924 . ПМИД  38497494. 
  12. ^ ab Werno AM, Murdoch DR (март 2008). «Медицинская микробиология: лабораторная диагностика инвазивных пневмококковых заболеваний». Clin. Infect. Dis . 46 (6): 926–32 . doi : 10.1086/528798 . PMID  18260752.
  13. ^ "Пневмококковые вакцины. Позиция ВОЗ — 2012" (PDF) . Wkly Epidemiol Rec . 87 (14): 129–44 . 6 апреля 2012 г. PMID  24340399.
  14. ^ «Детям введут новую вакцину». BBC News. 8 февраля 2006 г.
  15. ^ "Вакцинация от пневмококка: информация для поставщиков медицинских услуг". cdc.org . Получено 26 июля 2016 г. .
  16. ^ "Критическое снижение пневмококковой инфекции и устойчивости к антибиотикам в Южной Африке". NICD . Архивировано из оригинала 23 июля 2015 г. Получено 20 июля 2015 г.
  17. ^ «Список приоритетных бактериальных патогенов ВОЗ, 2024 г.: Бактериальные патогены, имеющие значение для общественного здравоохранения, для руководства исследованиями, разработками и стратегиями по профилактике и контролю устойчивости к противомикробным препаратам». www.who.int . Получено 12 декабря 2024 г.
  18. ^ von Gottberg A, Klugman KP, Cohen C, Wolter N, de Gouveia L, du Plessis M и др. (март 2008 г.). «Появление нечувствительного к левофлоксацину Streptococcus pneumoniae и лечение туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью у детей в Южной Африке: когортное наблюдательное исследование». Lancet . 371 (9618): 1108– 1113. doi :10.1016/S0140-6736(08)60350-5. PMID  18359074. S2CID  205950081.
  19. ^ Peterson LR (январь 2006 г.). «Пенициллины для лечения пневмококковой пневмонии: имеет ли значение резистентность in vitro?». Clinical Infectious Diseases . 42 (2): 224–233 . doi : 10.1086/497594 . PMID  16355333.
  20. ^ Tleyjeh IM, Tlaygeh HM, Hejal R, Montori VM, Baddour LM (март 2006 г.). «Влияние устойчивости к пенициллину на краткосрочную смертность госпитализированных взрослых с пневмококковой пневмонией: систематический обзор и метаанализ». Clinical Infectious Diseases . 42 (6): 788– 797. doi :10.1086/500140. PMID  16477555.
  21. ^ Martínez JA, Horcajada JP, Almela M, Marco F, Soriano A, García E и др. (февраль 2003 г.). «Добавление макролида к эмпирическому режиму антибиотикотерапии на основе бета-лактамов связано с более низкой внутрибольничной смертностью у пациентов с пневмококковой пневмонией с бактериемией». Clinical Infectious Diseases . 36 (4): 389– 395. doi :10.1086/367541. PMID  12567294. S2CID  18795735.
  22. ^ Nilsson P, Laurell MH (декабрь 2001 г.). «Перенос пенициллин-резистентного Streptococcus pneumoniae детьми в детских садах во время программы вмешательства в Мальмё, Швеция». The Pediatric Infectious Disease Journal . 20 (12): 1144– 1149. doi :10.1097/00006454-200112000-00010. PMID  11740321.
  23. ^ Block SL, Harrison CJ, Hedrick JA, Tyler RD, Smith RA, Keegan E и др. (сентябрь 1995 г.). «Пенициллинорезистентный Streptococcus pneumoniae при остром среднем отите: факторы риска, закономерности восприимчивости и антимикробное лечение». The Pediatric Infectious Disease Journal . 14 (9): 751– 759. doi :10.1097/00006454-199509000-00005. PMID  8559623.
  24. ^ Коюшко С, Белуха А, Господирек Е (2007). «[Лекарственная чувствительность пенициллин-резистентного Streptococcus pneumoniae]». Медицинская помощь и микробиология . 59 (4): 293–300 . PMID  18416121.
  25. ^ "Лекарственная устойчивость". cdc.gov . 2019-02-13 . Получено 17 февраля 2019 .
  26. ^ Avery OT, Macleod CM, McCarty M (1944). «Исследования химической природы вещества, вызывающего трансформацию пневмококковых типов». J. Exp. Med . 79 (2): 137–58 . doi :10.1084/jem.79.2.137. PMC 2135445. PMID  19871359 . 
  • 2 ноября: Всемирный день борьбы с пневмонией. Веб-сайт
  • План ускоренной разработки и внедрения пневмококковой вакцины
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Пневмококковая_инфекция&oldid=1263031062"