Przyczyny i patogeneza legionellozy

Przyczyna Legionellozy

Legionelloza jest wywoływana przez Legionella z rodzinyLegionellaceae, odkrytą w 1977 roku przez D. McDaida i S. Sheparda. Legionella to gram-ujemne, ruchliwe bakterie coccobacillary z wiciami i strzępkami. Nie tworzą zarodników. Posiadają wewnątrzkomórkowe wakuole i liczne rybosomy. Charakterystyczna jest obecność błon wewnętrznych i zewnętrznych. Nukleoid jest rozproszony w cytoplazmie. Genomowe DNA ma masę cząsteczkową 2,5x10 ⁹ Da. Legionella to fakultatywne pasożyty wewnątrzkomórkowe o złożonym układzie enzymatycznym, którego aktywność zależy od podłoża hodowlanego i warunków siedliskowych. Struktura antygenowa jest złożona, główne antygeny są specyficzne dla typu i grupy. Według antygenów Legionella dzieli się na co najmniej osiem serogrup. Istnieje związek antygenowy między I. pneumophilla i Chlamydia psittaci. Czynniki patogeniczności to termostabilna, białkowo-polisacharydowa endotoksyna o działaniu hemolitycznym oraz cytolizyna o działaniu cytotoksycznym i proteolitycznym.

Legionella jest odporna na czynniki fizyczne i chemiczne, wrażliwa na promieniowanie ultrafioletowe, antybiotyki (makrolidy, ryfampicynę, fluorochinolony, chloramfenikol). Penicylina i cefalosporyny nie wpływają na patogen.

Patogeneza legionellozy

Punktem wejścia patogenu jest błona śluzowa dróg oddechowych, w tym tkanka płucna. Wielkość cząstek aerozolu, właściwości aerodynamiczne przepływu powietrza i właściwości zewnętrznego oddychania pacjenta determinują różne prawdopodobieństwo zakażenia. Istnieją dane dotyczące możliwości przedostania się patogenu do krwi, płynu tkankowego z późniejszym rozwojem zakażenia podczas manipulacji medycznych, interwencji chirurgicznych u osób z niedoborem odporności.

Najcięższy przebieg legionellozy w postaci ostrego zapalenia pęcherzyków płucnych obserwuje się w przypadkach, gdy dawka zakaźna jest wysoka, a średnica cząstek aerozolu nie przekracza 2-2,5 μm (umożliwia to dotarcie do pęcherzyków płucnych). Legionella, pokonując barierę nabłonka rzęskowego, przedostaje się do oskrzelików i przewodów pęcherzykowych i może bezpośrednio przenikać do komórek nabłonka pęcherzykowego. Jednak w większości przypadków obserwuje się mobilizację ochronnego trzonu komórkowego wokół przenikniętej legionelli. W tym przypadku mikroorganizmy wykrywane są w makrofagach pęcherzykowych, monocytach i neutrofilach polimorfonuklearnych. Za pomocą mikroskopii elektronowej legionella może być wykrywana zarówno wewnątrz-, jak i zewnątrzkomórkowo.

Legionellozie płuc towarzyszą zmiany chorobowe związane z udziałem naczyń krwionośnych. Powoduje to zaburzenia mikrokrążenia aż do rozwoju zespołu niewydolności oddechowej. W legionellozie, która występuje jako zespół ostrej infekcji dróg oddechowych, ostre zapalenie tchawicy lub oskrzeli, większość drobnoustrojów nie przechodzi przez barierę układu rzęskowego lub jest długo zatrzymywana w błonie śluzowej tchawicy i oskrzeli. To aktywuje mechanizmy obronne, w tym makrofagi. Poszczególne drobnoustroje, które docierają do oskrzelików końcowych i przewodów pęcherzykowych, ulegają aktywnej fagocytozie, przy czym nie występuje wyraźna infiltracja charakterystyczna dla procesu zapalnego. Patologia płuc rozpoczyna się zapaleniem oskrzeli i oskrzelików z szybkim powstawaniem zrazikowych ognisk zapalnych, często zlewających się. Prowadzi to do płatowych, często obustronnych zmian chorobowych płuc w postaci pleuropneumonii, makroskopowo podobnych do szarej i czerwonej hepatyzacji płuc w zapaleniu płuc wywołanym przez pneumokoki. Zmiany w płucach w ciężkich przypadkach choroby często kończą się obliteracją. Rozprzestrzenianie się patogenu następuje limfogennie przez przegrodowe naczynia limfatyczne. Przez regionalne węzły chłonne mikroorganizmy przedostają się do krwi, co powoduje bakteriemię.

Legionella może być przenoszona drogą krwiopochodną do narządów i angażować je w proces patologiczny. Endotoksyna powoduje zmiany ogólnoustrojowe. W ciężkich przypadkach rozwija się toksyczny wstrząs zakaźny z ostrą wielonarządową niewydolnością, przede wszystkim oddechową, niewydolnością nerek i wątroby oraz ostrą encefalopatią wątrobową. Uszkodzenie OUN jest spowodowane przedostaniem się toksyn do krwi z szybką śmiercią drobnoustroju w zmianie chorobowej. Komórki kanalików nerkowych są wrażliwe na toksyczne działanie Legionelli i często ulegają martwicy. Toksyczne działanie na hepatocyty zwiększa aktywność aminotransferaz i stężenie bilirubiny we krwi. Pod wpływem toksyny, w wyniku uszkodzenia szpiku kostnego, hamowane są procesy hematopoezy.

Tak więc patogeneza legionellozy obejmuje fazy rozwoju oskrzelowo-limfatycznego i krwiopochodnego procesu zakaźnego. Zmiany pozapłucne występują krwiopochodnie. W tym przypadku możliwy jest rozwój uogólnionych form septycznych, w szczególności septycznego zapalenia wsierdzia.

Epidemiologia legionellozy

Legionelloza jest szeroko rozpowszechniona. Choroba jest rejestrowana zarówno w formie ognisk, jak i sporadycznych przypadków na wszystkich kontynentach globu. Według niektórych danych w strukturze etiologicznej zapalenia płuc legionella stanowi 10%, a wśród atypowych zapaleń płuc - około 25%. Nosicielstwo patogenów u ptaków, gryzoni, stawonogów nie zostało ustalone. Legionella to naturalni mieszkańcy zbiorników wodnych, zdolni do istnienia w różnych warunkach środowiskowych. Można je wyizolować z powietrza i wód naturalnych, gdzie bakterie rozwijają się w powiązaniu z sinicami (przypuszczalnie są zdolne do życia wewnątrz wodorostów i wolno żyjących ameb). W niechlorowanej wodzie pitnej utrzymują się ponad 1 rok. Systemy nawadniające, zraszacze, głowice prysznicowe, klimatyzatory, inhalatory, prace ziemne stwarzają pewne zagrożenie epidemiczne.

Obecnie jedyną potwierdzoną drogą transmisji zakażenia jest droga powietrzna. Czynnikami transmisji zakażenia są woda i gleba w obszarach endemicznych,woda w systemach klimatyzacji z recyrkulacją, jak również w systemach zaopatrzenia w wodę.

Legionelloza charakteryzuje się wyraźnie wyrażoną sezonowością (lato-jesień). Częstsze rejestrowanie zakażeń w miesiącach letnich może tłumaczyć intensywniejsze użytkowanie systemów klimatyzacyjnych, które często stanowią rezerwuar patogenu.

Mężczyźni są dwa razy bardziej narażeni na zachorowanie niż kobiety. Choroba jest częstsza u osób w średnim i starszym wieku.

Zakażenie bez zapalenia płuc typu ARI częściej diagnozuje się u osób młodszych. Czynnikami ryzyka predysponującymi do rozwoju choroby są stany niedoboru odporności, palenie tytoniu, nadużywanie alkoholu i zamieszkiwanie w pobliżu wykopalisk.

W ostatnich latach szczególną wagę przywiązuje się do problemu tzw. legionellozy związanej z podróżami. Utworzono jednolity międzynarodowy system kontroli epidemiologicznej przypadków legionellozy związanych z podróżami turystycznymi i służbowymi.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]