Съвременни подходи към диагностицирането на атипична пневмония (ТОРС)
Име на болестта: SARS синдром, това е неточен превод от английски, използван от старите клиницисти. Най-вероятно имаха предвид пневмония, причинена от атипична флора. Характерна е бактериалната кокова флора, която причинява значителен брой случаи на пневмония. Следователно всички други патогени се считат за атипични или нетипични (atipicus). Това може да бъде Klebsiella, Mycoplasma, Chlamydia, Coxiella, Salmonella, а също и вируси. В случай на SARS, причинителят е коронавирус, който засяга дихателната система. Най-тежката проява е пневмонията, според патогена - атипична.
Съвременни подходи към диагностиката на атипичната пневмония I.S. Тартаковски Институт по епидемиология и микробиология. NFGamalei RAMS, Москва Списание "Клинична микробиология и антимикробна химиотерапия". №2 2000г
Причинителите на атипичните пневмонии - микоплазми, легионела, хламидия, Coxiella burnetii (причинителят на Ку-треска) - играят важна роля в инфекциозната патология на човека. Въпреки значителните различия в биологията на патогените, епидемиологията и клиниката на инфекциозния процес, тази група микроорганизми е обединена от резистентност към пеницилини и други бета-лактами, както и общи подходи към лабораторната диагностика. Имунологичните и молекулярно-биологичните методи (ензимен имуноанализ, имунофлуоресценция, полимеразна верижна реакция) в момента са от най-голямо значение за лабораторната диагностика на атипичната пневмония. Носителството и персистенцията, характерни за инфекциите, причинени от тази група патогени, налагат особено внимателно тълкуване на серологичните реакции и резултатите от молекулярно-биологичните методи на изследване. По-нататъшно подобрениеЛабораторната диагностика на атипичната пневмония е свързана с търсенето на нови специфични антигенни и нуклеотидни маркери на патогени, установяването на етиологична диагноза в началната фаза на заболяването и намаляването на цената на най-чувствителните диагностични тестови системи.
Ключови думи: атипична пневмония, микоплазми, легионела, хламидия, коксиела, диагностика.
Въведение Терминът "първичен SARS" се използва през 1940 г. и се използва за характеризиране на пневмонии, които са трудни за лечение със сулфаниламидни лекарства и пеницилин. Първият етиологичен агент от тази група е изолиран от храчката на пациент с пневмония, филтрируем патоген, наречен агент на Итън. Предположението за вирусната природа на тази група пневмонии е слабо съвместимо с чувствителността към тетрациклин, а изолирането на агента на Eaton върху изкуствена хранителна среда доказва, че патогенът не е вирус. Агентът на Eaton е причислен към групата на микроорганизмите, подобни на плевропневмония, известни от 1898 г., след изолирането им от говеда. През 1963 г. името на агента на Eaton е променено на съвременното наименование на вида - Mycoplasma pneumoniae [4,6].
През последните години групата на "атипичните пневмонии" е попълнена с патогени, които са много различни по своята биология и нямат нищо общо с позициите на таксономията на прокариотите (Таблица 1). Инфекциите, които причиняват, се различават значително по клинична изява, епидемиология, условия на циркулация на патогена и пътища на предаване. Въпреки тези обстоятелства, терминът „SARS“, който не е строго научна дефиниция, включена в Международната класификация на болестите, стана доста твърдо установен в клиничната и микробиологичната практика [8].
Основните причинители на SARS Микоплазми- M.pneumoniae Chlamydia - C.pneumoniae, C.trachomatis, C.psittaci Legionella - L.pneumophila Причинител на Ку треска - C.burnetii
Групата патогени на SARS е обединена от резистентност към пеницилин и други бета-лактами, а жизнеспособността на самия термин е свързана с широкото разпространение на тези инфекции.
Оценката на ефективността на всяко ново лекарство за антимикробна терапия на пневмония е практически невъзможна без анализ на действието му срещу причинителите на атипична пневмония.
И накрая, общи за атипичните пневмонии са методичните подходи към лабораторната диагностика, свързани с дългосрочно изолиране на културата на патогена, което изисква специална подготовка и понастоящем водещата роля на имунологичните диагностични методи [3].
Причинителите на атипичните пневмонии и тяхното етиологично значение Въпреки че причинителят на респираторната микоплазмоза е изолиран през 40-те години, активното изследване на биологията на патогена и епидемиологията на инфекцията започва едва през 60-те години. Микоплазмената пневмония, според СЗО и редица местни изследователи, представлява 10-20% от общия брой пневмонии, а в изолирани и полуизолирани групи (военнослужещи, ученици, ученици на детски институции) - до 50% [4,6,21]. Натрупването на хора, наличието на близки и дълготрайни контакти създават благоприятни условия за циркулация на патогена, който се разпространява по въздушно-капков път, което води до високо ниво на заразяване на членовете на екипа. Най-често клинично се открива микоплазмена пневмония с умерена тежест.
Данните от серологичните изследвания показват значителен брой асимптоматични форми или носителство. Източникът на инфекция може да бъде както болни, така и хора с асимптоматични форми на микоплазмоза.Епидемиите от респираторна микоплазмоза могат да се развиват бавно с постепенното включване на отделни членове на екипа в епидемичния процес за 9, 18 или повече месеца.
Микоплазмите са най-малките от извънклетъчно култивираните патогени. Основните биологични характеристики на микоплазмите, които определят мястото им сред другите прокариоти, а също така до голяма степен определят епидемиологичното им значение и подходи за диагностика и лечение, включват: 1. липсата на твърда клетъчна стена, която причинява клетъчен полиморфизъм; резистентност към различни агенти, които инхибират синтеза на клетъчната стена, предимно към пеницилин и други бета-лактами; 2. малък размер на генома - около 500 mDa (най-малкият за прокариотите), което обуславя ограничени биосинтетични възможности и високи изисквания към условията на култивиране; 3. микоплазмите са уникални мембранни паразити, способни на дългосрочно персистиране; Свързвайки се здраво с мембраната на заразена еукариотна клетка, микоплазмите "избягат" от фагоцитозата. Способността за паразитиране върху еукариотната клетъчна мембрана е изключително важна за разбирането на патогенезата на инфекцията, причинена от M.pneumoniae Причинителят на легионелозата, Legionella pneumophila, е изолиран и идентифициран за първи път през 1977 г. след голяма епидемична епидемия от пневмония във Филаделфия (САЩ) с 15% смъртност, активно се изучава през последните години. Честотата на инфекция с легионела сред придобитата в обществото пневмония варира от 1 до 15% [3,5,15]. По-нисък процент показва липса на ефективна диагностика, по-висок процент показва наличие на ендемични огнища и благоприятни условия за аерогенна легионелна инфекция.
L.pneumophila - често срещан в природата хидрофиленмикроорганизъм, който паразитира в амебите и ресничестите в естествените водоеми. Във водоснабдителните системи, климатичните системи и други инженерни и технически системи, свързани с циркулацията на водата, се наблюдава колонизиране на легионела върху различни метални, гумени и синтетични повърхности. Високите концентрации на патогена в такива системи, съчетани с потенциала за аерозолно разпространение, е много вероятно да причинят инфекция с Legionella.
Легионелозата не е заразна, тоест заразяването от човек е почти невъзможно. В допълнение към основния аерозолен път на инфекция, аспирацията е възможна и като път на предаване на нозокомиална легионелна пневмония при пациенти на фона на имуносупресия. Подозрението за легионелна инфекция възниква в случай на остра, тежка, обикновено лобарна пневмония, трудно лечима с пеницилини и други бета-лактами.
L.pneumophila е единственият причинител на атипичната пневмония, за която няма данни за носителство и персистиране.
L.pneumophila е грам-отрицателна пръчка с размери 0,5-0,7 X 2,5 µm, която не образува спори и капсули. Legionella не ферментира въглехидрати, като хемоавтотрофи, те използват аминокиселини като източник на въглерод и енергия. В човешкото тяло легионелите се размножават главно в алвеоларни макрофаги, полиморфонуклеарни неутрофили и кръвни моноцити.
Биологията на легионела не е толкова специфична, колкото тази на хламидиите и микоплазмите. Като факултативни вътреклетъчни паразити, легионелите не растат на обикновени хранителни среди, използвани в клиничната микробиология, като кръвен агар и агар на McConkey, поради нуждата на патогена от L-цистеин и разтворим железен пирофосфат (Fe +++) и високите изисквания за pH на средата - 6,95. Стандартната среда за изолиране на легионела е BCYEalpha агар, който съдържа екстракт от дрожди, L-цистеин, железни съединения, алфа-кетоглутарат и ACES [N-(2-ацетамидо)-2-аминоетансулфонова киселина] буфер.
Хламидиите са облигатни вътреклетъчни паразити. В инфекциозната патология на човека те играят важна роля като причинители на трахома и паратрахома, урогенитални инфекции, респираторни заболявания и пневмония, както и редица други заболявания. През 90-те години най-голям научен интерес се проявява към изясняване значението на хламидиите в етиологията на пневмониите. Това се дължи на откриването на вида Chlamydia pneumoniae (или според наскоро променената класификация Chlamydophila pneumoniae), който до 1989 г. е описван като TWAR [2,10].
Епидемиологичните проучвания в САЩ, Финландия и други страни показват, че C.pneumoniae причинява около 10-12% от пневмониите [21]. Инфекцията се характеризира с умерено тежко клинично протичане, но е възможно тежко с фатален изход. Тежко протичане се наблюдава по-често при възрастни хора и хора с хронични заболявания. Подобно на Mycoplasma pneumoniae, C.pneumoniae често причинява епидемични взривове в затворени общности. В допълнение към пневмонията, патогенът причинява фарингит, бронхит, синузит и грипоподобни заболявания. Други видове хламидия също играят значителна роля в етиологията на пневмонията (C. trachomatis, причинителят на урогениталната хламидия причинява до 20% от пневмониите при новородени).
Ако C.trachomatis и C.pneumoniae причиняват антропонозна хламидия, тогава видът C.psittaci е причинителят на зоонозната хламидия, предавана на хората чрез контакт с птици. В клиничната картина на орнитозата водещо място принадлежи и на пневмонията. Броят на орнитозната пневмония през последните години е малък - 1-3%, но доста стабилен.
Като облигатни вътреклетъчни паразити, хламидиите не могат да се размножават извън клетките на макроорганизма. Поради това те не могат да бъдат изолирани върху изкуствена хранителна среда.
За диагностиката и лечението на хламидиите са важни следните характеристики на тяхната биология. 1. Хламидиите са структурно подобни на грам-отрицателните бактерии, имат цитоплазмена мембрана и клетъчна стена. 2. В клетките на макроорганизма хламидиите образуват цитоплазмени включвания, състоящи се главно от 2 форми на микробни клетки: елементарни тела с диаметър 0,25-0,35 mKm (инфекциозни форми) и ретикуларни тела (вегетативни форми) с диаметър 0,5-1 mKm. Елементарните тела са адаптирани за извънклетъчно оцеляване и са метаболитно неактивни. Ретикуларните тела се разрушават бързо във външната среда, чувствителни са към антибиотици и показват висока метаболитна активност в клетките гостоприемници. 3. Уникалният цикъл на развитие на хламидиите е свързан с проникването в клетката чрез фагоцитоза на елементарни тела, които чрез преходни форми се превръщат в ретикуларни тела. Ретикуларните тела, умножени чрез бинарно делене, се трансформират в елементарни тела от ново поколение. Цикълът, който продължава 40-72 часа, завършва с разкъсване на мембраната на включванията и клетката гостоприемник. Съдържанието на включванията навлиза в извънклетъчната среда и елементарните тела заразяват нови клетки. При диагностични изследвания хламидиите се откриват вътре в засегнатите клетки под формата на включвания или извън клетките под формата на елементарни и ретикуларни тела. 4. В допълнение към продуктивния цикъл за хламидиите е възможно и дълготрайното им персистиране без тежки симптоми.
Ку-треската, известна от края на 30-те години на миналия век, също може да се класифицира като атипична пневмония [1,16]. Въпреки че причинителят Coxiella burnetii не причиняваповече от 1-3% от броя на пневмониите, в ендемичните райони е необходима диференциална диагноза на Ку-треска, за да се разбере истинската етиологична структура и ефективно лечение на пневмония.
В региони, ендемични за Ку-треска, честотата на причинените от нея пневмонии е много по-висока и може да достигне 7-10% (Страната на баските в Испания, Нова Скотия в Канада, Южна Франция) [16,23].
Основният източник на C.burnetii за хората са домашните говеда и дребните преживни животни. Ку-треската се характеризира с множество пътища на предаване: аспирационен, контактен, хранителен, трансмисивен, но най-вече инфекцията става чрез вдишване на заразени аерозоли.
Основните рискови фактори са свързани с грижата за животните и обработката на животински продукти. C.burnetii е облигатен вътреклетъчен паразит със структура на клетъчната стена, типична за грам-отрицателните бактерии. Морфологията на коксиела се характеризира с изразен плеоморфизъм с преобладаване на бациларни форми с размери 0,25 х 1,5 nm. C. burnetii има две антигенни фази, които се различават по своите антигенни свойства. C.burnetii in vivo циркулация принадлежи към фаза I, в началния период на инфекция преминава в антигенна фаза II.
Методи за диагностика на SARS За лабораторна диагностика на SARS могат да се използват 4 групи методи: 1. морфологични, базирани на идентифициране на характерни морфологични структури на патогена директно в клиничния материал; 2. култура, базирана на изолиране на патогена върху хранителна среда, клетъчна култура или пилешки ембриони; 3. имунологични, базирани на откриване на антигени на патогена и антитела към тях; 4. молекулярно-биологичен, базиран на определянето на специфичен нуклеотидпоследователности.
Лабораторна диагностика на инфекции, причинени от M.pneumoniae