Mikrobiologie a imunologie

8.5 Původci bakteriálních neuroinfekcí

8.5 Původci bakteriálních neuroinfekcí
 
 
Na úvod této kapitoly je důležité podotknout, že v našich podmínkách patří infekce centrálního nervového systému k těm vzácnějším. Statistické údaje nám ukazují, že např. bakteriální meningitidou onemocní 2-3 lidé u nás na 100 000 obyvatel/ročně. Smrtnost u tohoto onemocnění je ale podle statistických údajů vyšší než 70 %.
Centrální nervový systém je velmi dobře chráněný, co se týče možné patogeneze onemocnění, ale zároveň je velmi zranitelný a citlivý. Hematoencefalická bariéra a kosti lebky poskytují mozku dostatečnou ochranu. V případě, že tyto obranné mechanizmy selhávají, může být poškození CNS velmi závažné. Vznik zánětu má ničivé důsledky na neurony a hematoencefalickou bariéru v omezeném nitrolebním prostoru. V důsledku této situace pak neprochází bariérou protilátky a buňky imunitního systému.
Do centrálního nervového systému se původci infekčního onemocnění dostávají buď přímo anebo z periferních částí, kde se nachází infekční ložisko. Infekce se šíří třemi způsoby z periferie: hematogenní cesta (tímto způsobem se šíří např. meningokoky), cestou per continuitatem ze sousedících tkání a orgánů (např. hemofily nebo pneumokoky ze středního ucha přes os temporale) a ještě podél periferních nervů (např. herpetické viry, virus vztekliny). Do CNS se přímo mikroorganizmy dostávají po poranění (většinou fraktura baze lební) jsou to např. stafylokoky, pneumokoky, nokardie, aspergily.
Infekční onemocnění centrálního nervového systému můžeme rozdělit podle etiologie, která souvisí s délkou nemoci a s typem nemoci do těchto skupin:
1. akutní meningitidy, 2. chronické meningitidy, 3. encefalitidy, 4. akutní mozkové abscesy 5. chronické mozkové abscesy.
 
1. Akutní meningitidy
Máme-li podezření na akutní meningitidu, musíme rozlišovat, jestli se jedná o hnisavou – purulentní meningitidu (většinou bakteriálního původu) anebo jestli se jedná o aseptickou meningitidu (virového původu). Vždy musíme brát v úvahu anamnézu a klinický nález a vždy vyšetřit likvor po provedení lumbální punkce.
Z likvoru provádíme biochemické (vyšetřujeme hladinu glukózy a proteinů), cytologické (popisujeme charakter a množství přítomných buněk) a mikrobiologické vyšetření (mikroskopický průkaz, průkaz antigenů, příp. kultivace mikrobů).
Bakteriální meningitidy – nacházíme vysoký počet polymorfonukleárních buněk, zvýšenou hladinu bílkovin a glukózy (spotřeba stoupá metabolizujícími bakteriemi).
Virové meningitidy – počet buněk je zvýšený, převažují lymfocyty, hladina bílkovin bývá zvýšena pouze nepatrně, glukóza zůstává v normě. Etiologie bakteriálních meningitid je rozdílná v souvislosti s věkem.
Bakteriální meningitidy
Orientační rozdělení nejčastějších původců bakteriálních meningitid v závislosti na věku nemocného.
Novorozenci Streptococcus agalactiae, enterobakterie (Escherichia coli, Klebsiella sp.), Listeria monocytogenes
 
Kojenci a batolataHaemophilus influenzae b, Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis
 
Předškolní věkHaemophilus influenzae b, Neisseria meningitidis, stafylokoky, enterobakterie, jiné druhy streptokoků, Streptococcus pneumoniae
 
Školní věk a mladí dospělíNeisseria meningitidis, stafylokoky, eneterobakterie, jiné druhy streptokoků, Streptococcus pneumoniae
 
Dospělí Streptococcus pneumoniae, ostatní bakterie (stafylokoky, enterobakterie, jiné druhy streptokoků)
 
Senioři (věk > 60 let) – Streptococcus pneumoniae, ostatní mikroorganizmy včetně Listeria monocytogenes
 
Vysokou úmrtnost a rychlý průběh mají zejména bakteriální meningitidy způsobené Streptococcus pneumoniae, Listeria monocytogenes a Neisseria meningitidis.
U hnisavých meningitid se odebírá likvor lumbální punkcí za přísně aseptických podmínek. Důležitý je rychlý transport při teplotě 37 °C (především neisserie jsou velmi citlivé) a správná diagnostika, nejpozději do 2 hodin od odběru biologického materiálu – orientační informace o původci. Mozkomíšní mok se musí ihned zpracovat. Hodnotí se makroskopicky – pohledem (čirý, zkalený, s příměsí krve), po centrifugaci se zhotoví mikroskopický preparát. Orientačně lze nahlásit mikroskopický nález (mikroskopický preparát obarvený Gramem). Rychlým latex - aglutinačním testem lze dourčit patogena, ale vždy diagnostiku doplňujeme o standardní mikrobiologickou diagnostiku. Zbylý mok si ponecháváme pro další diagnostické postupy. Při podezření na sepsi odebíráme také krev – hemokulturu ke kultivaci, příp. provádíme výtěr z nasofaryngu a tonzil, event. vyšetřujeme obsah petechií. Musíme postupovat správně, účelně a neprodleně, rychle, neboť infekce může postupovat velmi rychle. Meningokok se po obarvení jeví jako růžové až růžově červené diplokoky uložené intracelulárně nebo extracelulárně. Při zpracovávání materiálu musíme obzvlášť dbát na to, aby nedošlo ke kontaminaci a nebyl zkreslen výsledek mikrobiologického vyšetření. Antibiogram stanovujeme u čistého pasážovaného kmene. U mnohých lidí nacházíme v populaci ve výtěrech z nosu Neisserii meningitidis. Jsou nosiči, ale klinicky se u nich onemocnění nemusí projevit, pro okolí však mohou představovat nebezpečí. Moderní metodu – dg. DNA pomocí PCR je vhodné také použít, pokud laboratoř tyto možnosti má. Veškeré nálezy se okamžitě oznamují ošetřujícímu lékaři telefonicky.
 
Virové meningitidy
Aseptické meningitidy - virové jsou častější. Původce prokazujeme přímo i nepřímo. Likvor se vyšetřuje kultivací na tkáňových kulturách, ale preferujeme diagnostiku DNA metodou PCR. Pro nepřímou diagnostiku odebíráme 2 vzorky, tzv. akutní a rekonvalescentní vzorek, abychom detekovali dynamiku v protilátkové odpovědi. K původcům patří enteroviry – ECHO a Coxsackie, herpes simplex, varicella – zoster virus, virus evropské klíšťové encefalitidy, virus parotitidy jako komplikace parotitis epidemica. V posledních dvou až třech letech se stále častěji vyskytuje více případů onemocnění parotitidou u dětí i u dospělých. Nesmíme proto zapomínat na možnou komplikaci vzniku aseptické meningitidy právě v souvislosti s tímto onemocněním. U dětí se může projevovat v našich podmínkách ve 2. stadiu jako serózní meningitida také lymeská borelióza. K projevům onemocnění dochází až po několika týdnech nebo měsících po infekci.
 
Diagnostika lymeské boreliózy v současných laboratorních podmínkách
Spirochéty:
Jsou to spirálovité bakterie, aktivně pohyblivé, patřící do řádu Spirochetales (2 čeledi - 8 rodů). K medicínsky důležitým patří 3 rody: Borrelia, Treponema a Leptospira.
Rod Borrelia:
- je to gramnegativní spirálovitá bakterie s nepravidelnými závity
- pohyb dobře pozorovatelný v zástinovém mikroskopu
 
 Rod Borrelia zahrnuje tyto mikroorganizmy:
- Borrelia burgdorferi – lymeská borelióza
- Borrelia recurrentis – návratná horečka
- Borrelia hermsii – návratná horečka
- Borrelia vincentii – ulcerace v orofaciální oblasti
 
Epidemiologie:
Borelie se přenáší na člověka členovci. U nás především klíšťaty - Ixodes ricinus, dále není vyloučena možnost přenosu komáry. Členovci sají krev rezervoárových zvířat – ptáků a hlodavců, tím se infikují a pak, když se přisají na kůži člověka a sají krev, dochází k přenosu borelií do lidského organizmu. Tato bakterie je mikroaerofilní a v laboratorních podmínkách je obtížně kultivovatelná.
 
Obrana makroorganizmu je manifestovaná buněčnou protilátkovou odpovědí.
Buněčná protilátková odpověď je představovaná především CD4 a CD8 lymfocyty a makrofágy. Protilátková odpověď je zaznamenaná jako výskyt protilátek ve třídě IgM a ve třídě IgG.
Borelie jsou extracelulární bakterie a charakteristická je pro ně penetrace do buněk. Projevuje se to v makroorganizmu intracelulární lokalizací ve fibroblastech. K aktivaci NK buněk dochází teprve po infekci.
 
Lymeská borelióza – klinický obraz:
1. časné lokalizované stádium
2. časné disseminované stádium
3. pozdní stádium – chronické
 
1. časné lokalizované stádium:
- je charakterizované vstupem borelií do kůže - při sání infikovaného klíštěte
Erytema migrans se objevuje za 3-30 dní, prvotní klinické příznaky za 7-10 dní.
Onemocnění doprovázejí nespecifické příznaky – bolesti hlavy, zvýšená teplota, nechutenství, únava, bolest kloubů a svalů, lymfadenitida.
 
Obrázek 33 Erytema migrans
 
2. časné disseminované stádium:
- hematogenní disseminace borelií do celého organizmu je typická pro 2. stádium onemocnění
- kožní projevy s charakteristickým boreliovým lymfocytomem
- neurologické, revmatologické a kardiální projevy
Přibližně 3.-4. týden od vstupu borelií do organizmu dochází k tvorbě IgM protilátek, 4.-6. týden se začínají tvořit IgG protilátky.
 
Obrázek 34 Boreliový lymfocytom
 
3. pozdní stádium
Pro pozdní stádium je typické onemocnění ACA – acrodermatitis chronica atrophicans (degenerace podkoží), dále to je artritida, karditida, chronická progresivní encefalitida, chronická polyneuritida.
Sérologický nález představuje tvorba IgM a IgG protilátek.
 
Obrázek 35 Acrodermatitis chronica atrophicans
 
Laboratorní diagnostika:
- stanovení protilátek ve třídě IgM a IgG metodou ELISA
- stanovení specifických protilátek metodou Western Blot
Centers for Disease Control and Prevention (CDC) v Atlantě v USA doporučuje pro testování a diagnostiku lymeské boreliózy používat 2 odlišné testovací systémy. U nás se většinou používá metoda ELISA a metoda Western Blot.
 
Humorální reakce organizmu na infekci je typická pozdní tvorbou protilátek. Tento fakt musíme vždy při diagnostice této infekce brát v úvahu a nesmíme na to zapomínat.
IgM protilátky jsou detekovatelné po 2-4 týdnech od počátku infekce, vrchol je mezi 3.-8. týdnem. Do 1-3 měsíců vymizí. Odběr krve na vyšetření se doporučuje po 3-6 týdnech od přisátí klíštěte.
IgG protilátky jsou detekovatelné v době od 4.-8. týdne od infekce, přetrvávají několik let, nemají protektivní charakter.
 
Vyšetření protilátek prováděné metodou ELISA a WB:
- doporučení je nejdříve po 3 týdnech od přisátí klíštěte
- biologický materiál – sérum (EDTA, heparin), likvor nebo punktát vyžaduje speciální ředění
- sérologický nález – negativní nebo hraniční (v případě rozporu s klinickým stavem) – provádíme kontrolní odběr za 2 týdny
- sérologický nález – pozitivní – výsledek vyšetření metodou ELISA doplníme pak vyšetřením WB
- WB – negativní (jiný důvod infekce)
WB – pozitivní – léčba ATB (kontrolní odběr za 2-3 měsíce)
 
Interpretace výsledků ELISA testů:
- IgM+ IgG-   primoinfekce,
- IgM+ IgG-   akutní fáze doznívá, reaktivace
- IgM-  IgG+   anamnestická hladina protilátek, chronický stav
 
Moderní terapie lymeské boreliózy
- Tetracykliny (Doxycyklin) – lék první volby
- Peniciliny (Amoxicilin) – děti a těhotné ženy
- Makrolidy (Azythromycin) – pacienti s alergií na peniciliny
- event. Cefalosporiny (Cefuroxim axetil)
- Délka léčby: 14-21 dnů v čas. stad.
Některá pracoviště vyšetřují přímo i klíště při podezření, že je infikované.
 
2. Chronické meningitidy
Chronické meningitidy způsobují mykobakteria (Mycobacterium tuberculosis) klinicky se jedná o bazilární meningitidu nebo jsou původci mykotická agens – aspergily, či Cryptococcus neoformans. U bazilární meningitidy se jedná o nahromadění zánětlivých změn na bazi lební. Je nutné pro úspěšnou mikrobiologickou diagnostiku uvést pro laboratoř informace o podezření na kryptokokovou nebo tuberkulózní etiologii. Pouze tehdy může mikrobiologická laboratoř zvolit vhodný diagnostický postup od začátku. Jedná se např. o zvolenou barvící techniku - průkaz acidorezistentních tyček barvením podle Ziehl–Neelsena, doplňující vyšetření – průkaz kryptokokových pouzder barvením pomocí tuše. Vzorek mozkomíšního moku je čirý, u bazilární meningitidy můžeme hodnotit přítomnost tzv. fibrinové síťky. K růstu mykobakteria je potřeba založit dlouhodobou kultivaci (6-9 týdnů trvá kultivace, někdy i 12 týdnů). Kryptokoky kultivujeme také déle než např. kandidy, 10-14 dnů, někdy i déle. K průkazu DNA metodou PCR se používají v tomto případě speciální primery.
Primer je řetězec nukleové kyseliny DNARNA, který slouží jako počáteční místo replikace DNA či RNA.
 
3. Encefalitidy – akutní encefalitidy
Do této skupiny onemocnění řadíme především akutní encefalitidy virové etiologie. K nejvíce se vyskytujícím původcům patří virus kllíšťové encefalitidy, virus herpes simplex, některé enteroviry. Poměrně častá je bezpříznaková meningoencefalitida vyvolaná virem parotitidy, většinou jako komplikace příušnic. Je nutno podotknout, že všechny virové infekce způsobují dráždění centrálního nervového systému. Opět kombinujeme přímý i nepřímý průkaz etiologického agens. V současnosti se prokazuje v likvoru DNA původce herpesvirové nekrotizující encefalitidy metodou PCR. Dříve se používala imunofluorescenční metoda.
 
4. Akutní mozkové abscesy
Etiologie u mozkových abscesů je bakteriální. Většinou se jedná o smíšenou aerobní a anaerobní, fakultativně anaerobní flóru. Původci bývají různé druhy stafylokoků, streptokoků, enterokoky, enterobakterie, z anaerobů – peptokoky, peptostreptokoky. K dalším původcům patří Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, nokardie, betahemolytické streptokoky sk. A a D. Současně vyšetřujeme likvor i hemokulturu. Nejvhodnější pro detekci původce je získání obsahu abscesu punkcí. Antibiotická terapie se vždy řídí výsledkem stanovení citlivosti k antibiotikům.
 
5. Chronické mozkové abscesy
Mozkové abscesy chronické představují ohraničená ložiska v mozkové tkáni. Z pohledu etiologie se může jednat o bakterie, plísně nebo parazity. K bakteriálním původcům patří – Mycobacterium tuberculosis, Nocardia asteroides, grampozitivní koryneformní tyčky – Rhodococcus equi. Mykotická agens zahrnují hlavně – aspergily a Cryptococcus neoformans. Z parazitů jsou to zejména – Cysticercus cellulosae (tasemnice dlouhočlenná), dále je to hydatóza -  tkáňová helmintóza způsobená larválním stadiem tasemnice  Echinococcus granulosus (měchožil zhoubný).
Diagnostikovat v laboratoři původce tohoto typu není vůbec snadné. Vhodně kombinujeme bakteriologická vyšetření včetně dlouhodobé kultivace a vyšetření parazitologická i mykologická. Mikroskopický průkaz je v tomto případě stěžejní, stejně tak cytologické vyšetření. Můžeme zvolit i doplňující nepřímou sérologickou diagnostiku – průkaz protilátek proti aspergilům a tkáňovým parazitům.
Diagnostický závěr provádíme současně s anamnézou a klinickým nálezem.
 
Obrázek 36 Echinokokóza - larvy měchožila v mikroskopu