Infekcyjne zapalenie wsierdzia i uszkodzenie nerek - przyczyny i patogeneza

Zapalenie wsierdzia infekcyjne może być wywołane przez różne mikroorganizmy, w tym grzyby, riketsje i chlamydie. Jednak głównym czynnikiem sprawczym są bakterie. Najczęstszymi czynnikami sprawczymi zapalenia wsierdzia infekcyjnego są paciorkowce (50%) i gronkowce (35%). Innymi czynnikami sprawczymi mogą być bakterie z grupy HASEK (Haemophilus, Actinobacillus, Cardiobacterium, Eikenella, Kingella ), enterokoki, pseudomonady, bakterie Gram-ujemne z grupy jelitowej itp. U niewielkiej części pacjentów (5-15%) nie jest możliwe wyizolowanie czynnika sprawczego podczas powtarzanych badań bakteriologicznych krwi. W większości przypadków jest to spowodowane wcześniejszą terapią przeciwbakteryjną. Charakterystyka czynnika sprawczego może wpływać na charakter przebiegu i cechy kliniczne zapalenia wsierdzia infekcyjnego. Podostre infekcyjne zapalenie wsierdzia uszkodzonych zastawek najczęściej wywołują bakterie o niskiej zjadliwości (paciorkowce zielone). W ostrym infekcyjnym zapaleniu wsierdzia nieuszkodzonych zastawek głównym patogenem jest gronkowiec złocisty, który jest wysoce zjadliwy. W ostatnich latach zauważono wzrost częstości występowania infekcyjnego zapalenia wsierdzia wywołanego przez gronkowca złocistego, zwłaszcza wśród osób uzależnionych od narkotyków dożylnych. Drobnoustrój ten powoduje ciężkie zapalenie zastawek z ich szybkim zniszczeniem i pojawieniem się przerzutowych ognisk zakażenia w innych narządach. Grzybicze zapalenie wsierdzia rozwija się u osłabionych pacjentów, którzy otrzymali długotrwałą terapię przeciwbakteryjną i cytostatyczną, a także u osób uzależnionych od narkotyków.

W patogenezie infekcyjnego zapalenia wsierdzia istotną rolę odgrywają trzy czynniki: stan organizmu, okoliczności prowadzące do przejściowej bakteriemii oraz cechy patogenu (tropizm i wirulencja).

• Rozwój infekcyjnego zapalenia wsierdzia opiera się na uszkodzeniu śródbłonka wsierdzia na skutek oddziaływania turbulentnego przepływu krwi poruszającego się z dużą prędkością i pod wysokim ciśnieniem. Zmiany hemodynamiki wewnątrzsercowej w obecności uszkodzenia zastawki stwarzają dodatkowe przesłanki do rozwoju uszkodzenia śródbłonka. W rezultacie następuje aktywacja płytek krwi w uszkodzonych obszarach wsierdzia, której towarzyszy odkładanie się fibryny i prowadzi do powstania zakrzepu - występuje niebakteryjne zapalenie wsierdzia. Utrwalenie mikroorganizmów krążących we krwi na uszkodzonym wsierdziu, a następnie ich proliferacja w połączeniu z trwającym tworzeniem zakrzepu prowadzi do powstania wegetacji. Czynnikami predysponującymi do zakażenia wsierdzia są istniejąca patologia serca i zmieniona reaktywność organizmu (z powodu współistniejących chorób, stresu, hipotermii itp.).
• Przejściowa bakteriemi może prowadzić do wnikania drobnoustrojów do uszkodzonych obszarów wsierdzia. Jej przyczyny są liczne: interwencje stomatologiczne (ekstrakcja zębów, skaling), operacje laryngologiczne (tonsilektomia, adenotomia), procedury diagnostyczne i interwencje chirurgiczne w obrębie układu moczowego i przewodu pokarmowego (cystoskopia, esophagogastroduodenoskopia, rektoskopia), długotrwałe stosowanie cewników żylnych, tworzenie dostępu naczyniowego do hemodializy, wlewy dożylne w warunkach niesterylnych, oparzenia, krostkowe zmiany skórne, a także różne czynniki wewnątrzsercowe (wady zastawkowe serca, protezy zastawkowe, rozruszniki serca itp.).
• Rozmnażanie się bakterii w uformowanych roślinach sprzyja wzrostowi tych ostatnich i wewnątrzsercowemu rozprzestrzenianiu się zakażenia, co prowadzi do zniszczenia zastawek. Z drugiej strony dalszy wzrost mikroorganizmów wywołuje nowe epizody bakteriemii, uwalnianie antygenu patogenu, produkcję przeciwciał przeciwko niemu i tworzenie kompleksów immunologicznych, których działanie wiąże się z rozwojem ogólnoustrojowych objawów choroby (kłębuszkowe zapalenie nerek, zapalenie mięśnia sercowego, zapalenie naczyń).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Cechy kłębuszkowego zapalenia nerek w zapaleniu wsierdzia infekcyjnym

Kłębuszkowe zapalenie nerek w infekcyjnym zapaleniu wsierdzia jest klasycznym kłębuszkowym zapaleniem nerek z kompleksami immunologicznymi. Czynnikiem wywołującym jego rozwój jest przedostanie się antygenów bakteryjnych do krwiobiegu i wytworzenie przeciwciał przeciwko nim. Następnie możliwe jest albo utworzenie krążących kompleksów immunologicznych z ich późniejszym odkładaniem się w kłębuszkach nerkowych, albo utrwalenie antygenów w kłębuszkach nerkowych i utworzenie kompleksów immunologicznych in situ. Utrwalenie kompleksów immunologicznych w kłębuszkach nerkowych powoduje aktywację dopełniacza i produkcję dużej liczby cytokin zarówno przez rezydentne komórki kłębuszkowe, jak i monocyty, makrofagi, płytki krwi (interleukina-1 i -2, TNF-a, PDGF, TGF-b), co prowadzi do uszkodzenia kłębuszków nerkowych i rozwoju kłębuszkowego zapalenia nerek.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Patomorfologia uszkodzeń nerek w zapaleniu wsierdzia infekcyjnym

W zależności od przebiegu infekcyjnego zapalenia wsierdzia może rozwinąć się ogniskowe lub rozlane rozrostowe zapalenie kłębuszków nerkowych.

• U pacjentów z ostrym piorunującym infekcyjnym zapaleniem wsierdzia zmiany morfologiczne są podobne do tych w ostrym poinfekcyjnym kłębuszkowym zapaleniu nerek i objawiają się rozlaną proliferacją naczyń włosowatych. Mikroskopia świetlna ujawnia wyraźną hiperkomórkowość wszystkich kłębuszków nerkowych, która jest wynikiem proliferacji komórek rezydentnych, głównie mezangiocytów, oraz naciekania przez neutrofile, monocyty/makrofagi i komórki plazmatyczne. Badania immunohistochemiczne ujawniają złogi IgG i składnika dopełniacza C3, rzadziej IgM na błonie podstawnej kłębuszków nerkowych, a mikroskopia elektronowa ujawnia złogi podśródbłonkowe i podnabłonkowe.
• W podostrym zakaźnym zapaleniu wsierdzia najczęściej wykrywa się ogniskowe segmentowe proliferacyjne kłębuszkowe zapalenie nerek z umiarkowanie wyrażonymi zmianami naciekowymi w kłębuszkach. Pomimo ogniskowego charakteru zmiany w mikroskopii świetlnej, mikroskopia immunofluorescencyjna często ujawnia rozległe i przeważnie mezangialne złogi immunoglobulin.

Najbardziej charakterystycznym objawem morfologicznym kłębuszkowego zapalenia nerek w infekcyjnym zapaleniu wsierdzia (jak i w innych postaciach posocznicy, a także w ropniach trzewnych z ujemnym wynikiem badania bakteriologicznego krwi) jest połączenie proliferacji endokapilarnej i pozakapilarnej z tworzeniem półksiężyców. W tym ostatnim przypadku mikroskopia immunofluorescencyjna, oprócz złogów IgG i składnika C3 dopełniacza, ujawnia również złogi fibryny w półksiężycach, co wskazuje na martwiczy charakter procesu.

Oprócz ogniskowego i rozlanego proliferacyjnego kłębuszkowego zapalenia nerek z półksiężycami lub bez, u pacjentów z infekcyjnym zapaleniem wsierdzia może rozwinąć się mezangiokapilarne kłębuszkowe zapalenie nerek (szczególnie z gronkowcową etiologią choroby). Ta morfologiczna odmiana kłębuszkowego zapalenia nerek jest również charakterystyczna dla „zapalenia nefrologicznego z przeciekiem”. Charakterystyczną cechą poinfekcyjnego mezangiokapilarne kłębuszkowego zapalenia nerek jest obecność licznych złogów składnika C3 dopełniacza w kłębuszkach. We wszystkich morfologicznych odmianach kłębuszkowego zapalenia nerek stwierdza się zmiany cewkowo-śródmiąższowe: nacieki limfoidalne i włóknienie śródmiąższu, zanik cewkowy. Masywna terapia przeciwbakteryjna nasila ciężkość uszkodzeń śródmiąższowych.

Klasyfikacja zapalenia wsierdzia infekcyjnego

W zależności od czasu trwania choroby wyróżnia się zapalenie wsierdzia ostre (do 2 miesięcy) i podostre (powyżej 2 miesięcy).

• Ostre infekcyjne zapalenie wsierdzia to choroba wywoływana przez wysoce zjadliwe drobnoustroje. Przebiega przeważnie z objawami septycznymi, częstym występowaniem ropnych ognisk przerzutowych w różnych narządach i jeśli nie jest leczone, prowadzi do zgonu w ciągu kilku tygodni.
• Podostre infekcyjne zapalenie wsierdzia jest szczególną postacią sepsy, której oprócz posocznicy towarzyszą zatorowość i zaburzenia odporności prowadzące do rozwoju kłębuszkowego zapalenia nerek, zapalenia naczyń, zapalenia błony maziowej i zapalenia błon surowiczych.

Obecnie niezwykle rzadką odmianą przebiegu infekcyjnego zapalenia wsierdzia jest postać przewlekła, która występuje, gdy choroba trwa dłużej niż 1,5 roku.

W zależności od wcześniejszego stanu aparatu zastawkowego serca rozróżnia się dwie duże grupy infekcyjnego zapalenia wsierdzia, z których każda ma swój własny charakterystyczny przebieg i leczenie.

• Pierwotne infekcyjne zapalenie wsierdzia występujące na niezmienionych zastawkach (20-40% chorych).
• Wtórne infekcyjne zapalenie wsierdzia rozwijające się na zajętych zastawkach serca (w tym wady reumatyczne, wrodzone, miażdżycowe serca, wypadanie płatka zastawki mitralnej, po operacji serca) (60-80% chorych).

Współczesny przebieg infekcyjnego zapalenia wsierdzia charakteryzuje się zwiększoną częstością występowania jego form pierwotnych. Ostatnio zidentyfikowano również następujące 4 formy choroby:

• infekcyjne zapalenie wsierdzia zastawek naturalnych;
• infekcyjne zapalenie wsierdzia zastawek protetycznych;
• infekcyjne zapalenie wsierdzia u osób uzależnionych od narkotyków;
• szpitalne zapalenie wsierdzia.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]