Mykobaktéria Alena Ševčíková, OKM, FN Brno Rod Mycobacterium • Obligátně patogenní druhy – Původce tuberkulózy M. tuberculosis – Původce lepry M. leprae • Podmíněně patogenní druhy – Mykobakteriózy původcem může být více jak 50 druhů mykobaktérií z celkového počtu 100 dosud popsaných druhů, vyskytujících se v prostředí (slaná i sladká voda, vodovodní potrubí, studně, akvaria, hlína, prach), nebo u u zvířat, ryb, ptáků Rod Mycobacterium společné vlastnosti • Vysoký obsah volných i vázaných lipidů • Acidorezistence • Nepohyblivé, nesporulující, aerobní tyčinky • Pomalý růst • Speciální půdy • Patogeneze - reakce makroorganismu a celulární imunita, intracelulární růst • Terapie - jiný typ antibakteriálních látek Acidorezistence • Barvení dle Ziehla-Neelsena – Karbolfuchsin za horka, nebo s fenolem – Kyselý alkohol (s HCL) – Dobarvení methylenovou modří nebo malachitovou zelení – červené tyčinky • Fluorescenční barvení auraminem • materiál • cording – v kultuře Rychlost růstu mykobaktérií • Pomalu rostoucí druhy – generační doba 18 – 30 hod, na půdách rostou (2) 3 – 6 týdnů (9) • Rychle rostoucí druhy – na půdách vyrostou do 1 týdne • Nerostoucí in vitro – M. leprae Pomalu rostoucí (3 – 6 týdnů) nonchromogenní • Komplex M. tuberculosis: – M. tuberculosis (tuberkulóza) – M. africanum (tbc v tropické Africe) – M. bovis (tbc krčních uzlin) skot, prasata, přenos mlékem, po roce 1968 ojedinělý výskyt – M. bovis BCG - bacil Calmettův-Guérinův - vakcinační kmen), 231 pasáží na bramborové půdě s glycerinem a žlučí během 13 let – oslabená virulence Tzv. atypická mykobaktéria • Ve vodě a v půdě se vyskytují desítky různých mykobaktérií, žijících jako saprofyty • Více jak 50 druhů může příležitostně vyvolat onemocnění u člověka – mykobakteriózy Mykobakteriózy • Přenos cestou inhalační, kontaktem • Granulomatózní zánětlivé onemocnění, postihující převážně plíce • Predisponující faktory: TBC, plicní fibróza, cystická fibróza, bronchiektazie, silikóza, CHOPN, HIV, geneticky podmíněná vnímavost • Příznaky: expektorace, purulentní sputum, hemoptýza, hubnutí, febrilie, pocení, únava • M. avium, M. xenopi, M. kansasii, M. fortuitum • rezistence na řadu antituberkulotik Pomalu rostoucí (3 – 6 týdnů) nonchromogenní • Komplex M. avium – M. avium ssp. avium (pneumonie a lymfadenitidy) – M. intracellulare (pneumonie a lymfadenitidy) • běžnými testy neodlišitelné, stejná patogenita • rezistence na většinu antituberkulotik • patogenní pro ptáky, včetně drůbeže a pro prasata • závažná disseminovaná onemocnění v souvislosti s AIDS – M. avium ssp. paratuberculosis – podezření z vyvolání Crohnovy choroby Pomalu rostoucí (3 – 6 týdnů) • Fotochromogenní (pigmentace kolonií na světle) – M. kansasii (důlní a hutní průmysl, chronická onemocnění plic napodobující tbc) – M. marinum (z bazénů, akvárií, kožní granulómy) Pomalu rostoucí (3 – 6 týdnů) • Skotochromogenní (rostou v barevných koloniích i potmě – M. xenopi z vodovodních systémů, plicní infekce, ale bývá i u zdravých osob) – M. gordonae (většinou kontaminanty) Rychle rostoucí mykobaktértia 48 hodin do 1 týdne • M. fortuitum • M. chelonae – podkožní abscesy, osteomyelitidy po nesterilně podaných injekcích – kontaminanty • M. abscessus – chronické infekce plic a ran Identifikace • Mikroskopie – Ziehl – Neelsen (100 polí při 1000 násobném zvětšení) – Fluorescenční barvení auraminem (25 – 50 zorných polí při 160 – 400 násobném zvětšení) ^• Citlivost 10^5mikrobů/1mm^3 Identifikace • Kultivace - dvojnásobně citlivější – Odstraněním doprovodné flóry dekontaminací 4% NaOH dojde ke ztrátě životaschopnosti 90% mykobaktérií • Tuhé půdy (Lowenstein – Jensen, Ogawa) • Tekuté půdy (Šulova) – Hodnotí se • Rychlost kultivace • Velikost, vzhled kolonií a pigmentace kolonií • Produkce enzymů Identifikace – Rychlé kultivační metody v automatickém přístroji Bactec MGIT detekce za 10 – 14 dní – Molekulárně biologické metody • Identifikace přímo v materiálu • Identifikace z narostlé kultury – Pokus na zvířeti – obsolentní metoda Mycobacterium tuberculosis • Pouze lidský patogen, člověk je jediný zdroj nákazy • Dle WHO - 1/3 světové populace je infikována (2 miliardy) • 20 miliónů má aktivní tuberkulózu • 8 mil osob se nakazí ročně • 3 mil osob ročně na TBC umírá Tuberkulóza • Provází lidskou populaci odpradávna – Egyptské mumie 4000 – 2000 let př.Kr. – Indiáni v předkolumbovské éře • K rozšíření a prudkému zvýšení incidence došlo během průmyslové revoluce v 17. – 19. století – Koncentrace obyvatel – Sociální podmínky Původce: Mycobacterium tuberculosis • Objevil v roce 1882 Robert Koch – označení bacil Kochův - BK • V roce 1905 získal Nobelovu cenu za výzkum tuberkulózy Mycobacterium tuberculosis • Faktory patogenity – Toxický glykolipid – CORD faktor, složka buněčné stěny – schopnost přežívat uvnitř makrofágů neimunního jedince • mykobaktéria jsou přepravována makrofágy do oblastních mízních uzlin a z nich do krve a dalších orgánů • za poškození je odpovědná reakce makroorganismu, probíhající jako typická reakce pozdní přecitlivělosti na mykobakteriální Ag Vstupní brána infekce • plicní alveoly • vzácně zažívací trakt – lymfadenitida krčních uzlin • výjimečně kůže Patogeneze • Primoinfekce – primární komplex – Úplné vyhojení – Klidové stádium • Reaktivace nebo reinfekce Primární komplex • mykobakteria pohlcena makrofágy • množení v makrofázích • migrace do oblastních uzlin • aktivace buněčné imunity • granulóm s nekrotickým středem sýrového vzhledu - kaseifikace • primární ložisko a odpovídající lymfatická uzlina = primární komplex Primární komplex • ložisko se postupně opouzdří, posléze se hojí, ohraničuje vazivem a kalcifikuje • část mykobaktérií může zůstat naživu a proces může kdykoliv progredovat a šířit se – Plicní forma – Mimoplicní formy - meningy, klouby, kosti, ledviny, kůži • mnohočetné drobné granulómy – miliární rozsev Postprimární tuberkulóza • Ložisko se může reaktivovat i po desetiletích, nebo může dojít k exogenní reinfekci • Reaktivace při snížení imunity – ve stáří, při abusu drog, alkoholu, při HIV • Vzniká rozsáhlý granulóm, který kolikvuje a může se vyprázdnit do bronchu • V dutině se dobře množí mykobakterie (otevřená tuberkulóza), hemoptýza, teploty Laboratorní průkaz • Mikroskopie • Kultivace • Molekulárně biologické metody • Standard: sputum zasílané 3 dny za sebou • BAL, hnis, likvor, biopsie, moč Nebezpečí profesionální nákazy • Infekční dávka je méně než 10 bacilů • Jakékoliv sputum zaslané i na běžné bakteriologické vyšetření může obsahovat mykobaktéria • Nutnost zpracovávat materiál v laminárním boxu, vyvarovat se vzniku infekčního aerosolu Mikroskopie pro vysoký obsah lipidů a vosků ve stěně mykobaktérií nelze použít Gramovo barvení • velmi štíhlé acidorezistentní tyčinky, někdy lehce zahnuté, či granulované, vzácně větvící se formy • průkaz přímo v materiálu: sputum, likvor apod. • citlivost mikroskopie je asi 100krát nižší než kultivace Mycobacterium tuberculosis • v preparátu z kultury jsou vidět hadovité útvary připomínající spletené provazce tzv. cording Kultivace M. tuberculosis nejprve moření louhem sodným, poté neutralizace HCl • Půda Lowenstein – Jensenova – za 3 – 6 týdnů lehce nažloutlé, drsné květákovité kolonie • V tekutých půdách tvoří blanku nebo bílý krupicovitý sediment Kultivace M. tuberculosis • Poloautomatický systém Bactec MGIT zaznamenávají nárůst za 10 – 14 dní • průkaz metabolitů, tvorby CO2 Identifikace • charakteristický růst • biochemické testy • molekulárně biologické metody • testování citlivosti na antituberkulotika Pokus na zvířeti – dnes obsolentní • Obtížně získatelný materiál: likvor, hnis, excidované uzliny, • materiál, kde se předpokládá málo bacilů • výrazně kontaminovaný materiál: moč, stolice • morče, pod kůži na vnitřní straně stehna – po 6 týdnech pitva, mikroskopie, kultivace, histologie Rychlý průkaz • molekulárně biologické metody, PCR – Přímo z materiálu – Identifikace z kultury • rizika: falešné pozitivity i negativity • detekce živých i mrtvých mykobaktérií Tuberkulinový test (Mantoux) • Proteinový komplex z filtrátu mykobakteriální kultury • Kožní testování buněčné hypersenzitivity opožděného typu – Pozitivní je u infikovaných nebo vakcinovaných osob – Po intradermální aplikaci dochází v místě vpichu ke vzniku zánětlivého infiltrátu Terapie • První fáze 2 měsíce čtyřkombinace léků • Poté 6 – 8 měsíců dvojkombinace léků ^– Každá populace obsahuje primárně rezistentní mutanty 1:10^5 – 1:10^8 • Základní antituberkulotika – isoniazid (INH), rifampicin (RMP), pyrazinamid (PZA), ethambutol (EMB), streptomycin (STM) • Druhá řada – FQ, makrolidy, AMG, rifabutin, capreomycin, clofazimin) Epidemiologie • zdrojem je člověk s otevřenou tuberkulózou • přenos vdechnutím infekčního aerosolu • Incidence v roce 2000 byla 14,0 /100 000 obyvatel • Incidence je 10krát vyšší u bezdomovců, drogově závislých, osob nápravném zařízení, u žadatelů o azyl Nemocnost v ČR TBC Epidemiologie • Z celkového počtu nemocných s tuberkulózou v roce 2007 bylo 18% cizinců • Slovensko, Ukrajina, Vietnam, Mongolsko • Multirezistentní TBC – její výskyt je v posledních 10 letech stabilizovaný, jedná se o cca 2,5% nemocných ročně Prevence • Aktivní vyhledávání a léčba otevřené tuberkulózy v ohrožených skupinách obyvatelstva • Vakcinace – Novorozenci - BCG vakcína • Účinnost 40 – 80% • Chrání hlavně před miliární TBC • Vytváří se arteficiální primární komplex´s vyhojením do 6 – 8 týdnů Mycobacterium leprae • Známo od starověku • Původce objevil norský lékař Hansen v roce 1873 – Hansenův bacil • Dosud se jej nepodařilo vypěstovat in vitro Mycobacterium leprae • V pokuse se množí v amerických pásovcích • v tzv. nahých myškách s defektní imunitou a do jisté míry na tlapce a na ouškách myší normálních • generační doba je extrémně dlouhá 12 – 14 dnů • optimální teplota 30^oC Mycobacterium leprae • Má výraznou afinitu ke kůži, nervům a svalům • Je netoxické, v 1g tkáně mohou být bilióny bakterií, nejčastěji intracelulárně • Předpokádá se přítomnost ve volné přírodě Mycobacterium leprae • Lidská onemocnění probíhají nejčastěji – Subklinicky – Klinické projevy jen u malého procenta • Dlouhodobý a přímý kontakt s infekční formou onemocnění, během kterého dochází ke snížení buněčné imunity • Brána vstupu – respirační trakt nebo kůže – Tuberkuloidní forma – Lepromatózní forma Tuberkuloidní forma • Inkubační doba 2 – 3 roky • Drobné depigmentace kůže , ohraničená skvrna, makula, tuberkuloid • Nervy jsou zničeny zánětlivou reakcí • Sklon ke spontánnímu vyhojení • V ložisku málo bakterií, nakažlivost minimální • Není-li buněčná imunita dostatečná, infekce se generalizuje • mykobaktéria se množí v chladnějších tkáních: v kůži, v podkoží na obličeji, v nosních chrupavkách, v kostech prstů • V jakém stupni se buněčná imunita rozvine, je podmíněno geneticky Lepromatózní forma • Mnohočetná ložiska splývají, mění se ve vředy s velkým obsahem mykobaktérií, vznikají deformace • Vředy jsou i na nosní sliznici, v DÚ, postiženy jsou i vnitřní orgány • Jedná se o maligní formu vysoce nakažlivou Epidemiologie • Celkový počet nemocných se odhaduje na 11 mil • Největší počet – Střední Afrika – Indie, Nepál – Brazilie Epidemiologie • Nejnakažlivější forma – Neléčení nemocní s lepromatózní formou – velké množství baktérií je vylučováno v nosním sekretu • Subklinická forma – Test blastické transformace lymfocytů Laboratorní průkaz • Mikroskopie • Leprominový kožní test (Mitsudova reakce) – Je měřítkem stavu imunity u lepromatózní formy Terapie • Tuberkuloidní forma – Dapson a Rifampicin podobu 6 měsíců • Lepromatózní forma – Trojkombinace léků 2 roky i více • Dapson, Clofazamid nebo Ethionamid, Rifampicin Prevence • Aktivní imunizace se rutinně neprovádí • Zjištěno, že BCG vakcína chrání 20% očkovaných proti nákaze malomocnestvím • Zkouší se kombinovaná vakcína • Hodnocení nejdříve po 10 letech Děkuji za pozornost