Przyczyny zakażenia meningokokami

Przyczyny zakażenia meningokokowego

Zakażenie meningokokowe jest wywoływane przez meningokoka Neisseria meningitidis, rodzaj Neisseria, rodzina Neisseriaceae. Jest to ziarenkowiec o kształcie fasoli, występujący w parach (diplococcus). W rozmazach płynu mózgowo-rdzeniowego u pacjentów z meningokokowym zapaleniem opon mózgowo-rdzeniowych lokalizuje się głównie wewnątrzkomórkowo w cytoplazmie neutrofili polimorfonuklearnych. Podobnie lokalizuje się w rozmazach krwi, ale w piorunujących postaciach meningokoków - głównie zewnątrzkomórkowo. Meningokok jest Gram-ujemny, ma otoczkę polisacharydową i wypustki - pilusy. Do hodowli stosuje się specjalne podłoża zawierające białko lub zestaw aminokwasów (podłoże Mullera-Hintona itp.).

Meningokoki są heterogeniczne pod względem struktury antygenowej: różnią się antygenami polisacharydowymi otoczki i antygenami białkowymi. Zgodnie ze strukturą antygenową polisacharydów otoczki meningokoki dzielą się na serogrupy A, B, C, H. I, K, L, X, Y, Z, 29E, W-135.

Meningokoki są niestabilne w środowisku. W temperaturze 55 °C giną w ciągu 5 minut, w temperaturze 100 °C - w ciągu 30 sekund. Nie znoszą niskich temperatur. Mogą pozostać żywe w temperaturze 5-6 °C przez nieco dłuższy czas, do 5 dni. Specjalne eksperymenty wykazały, że w temperaturze 18-20 °C meningokoki pozostają w stanie spryskanym nie dłużej niż 10 minut, jednak przy wilgotności 70-80% odnotowano 5-dniową przeżywalność.

Pod wpływem środków dezynfekujących (0,01% roztwór chloraminy, 1% fenol, 0,1% roztwór nadtlenku wodoru) meningokoki giną w ciągu 2-3 minut.

W patologii człowieka najważniejszą rolę odgrywają meningokoki serogrup A, B i C. Czynniki patogeniczności obejmują otoczkę, pilusy, LPS i proteazy IgA. Toksyczne właściwości meningokokowego LPS (endotoksyny) przewyższają właściwości enterobakterii, ponieważ ma wysoką zawartość wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, które inicjują kaskadę procesów biochemicznych w organizmie człowieka. Meningokoki tej samej serogrupy różnią się genetycznie, w szczególności genem kodującym aktywność proteazy IgA; szczepy epidemiczne mają wysoką aktywność proteazy.

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

Patogeneza zakażenia meningokokowego

Przyczyną choroby są właściwości patogenu, warunki zakażenia i czynniki immunogenetyczne.

Meningokok ma dwojaką naturę: z jednej strony jest ziarniakiem ropnym, wywołującym ropne zapalenie opon mózgowych, zapalenie stawów; z drugiej strony zawiera (podobnie jak inne drobnoustroje Gram-ujemne) LPS, czyli endotoksynę, powodującą rozwój zespołu zatrucia.

Mechanizmy obronne w zakażeniu meningokokowym są związane z barierąfunkcje nabłonka nosogardła, działanie wydzielniczego IgA, układ dopełniacza, aktywność fagocytarna neutrofili polimorfonuklearnych i specyficzne przeciwciała bakteriobójcze.

W przypadku nosicielstwa bakteryjnego pasożytnictwo meningokoków na błonie śluzowej nosogardła nie wiąże się z subiektywnymi problemami zdrowotnymi, jednak po przeprowadzeniu badania w większości przypadków stwierdza się obraz ostregozapalenia gardła (miejscowej reakcji zapalnej).

W zapaleniu nosogardła podobnym miejscowym zmianom towarzyszą zjawiska kataralne, w niektórych przypadkach - reakcja gorączkowa, która jest spowodowana toksynemią. Mechanizm uogólnienia zakażenia nie został w pełni zbadany, ale znanych jest szereg czynników przyczyniających się do uogólnienia: wysoka aktywność proteazy IgA szczepu epidemicznego, wysoka dawka zakaźna podczas bliskiego kontaktu. Duże znaczenie ma stan błony śluzowej nosogardła. Do uogólnienia zakażenia meningokokowego przyczynia się przebyta infekcja dróg oddechowych, zwłaszcza grypa. Duże znaczenie ma reaktywność organizmu związana z wiekiem. W przypadku wrodzonego niedoboru końcowych składników układu dopełniacza (C7-C9) częstość występowania uogólnionych postaci choroby wzrasta 100-krotnie.

Najważniejszym ogniwem w patogenezie uogólnionej postaci zakażenia meningokokowego jest bakteriemia. W tym przypadku przebieg procesu zakaźnego zależy od stosunku właściwości patogennych patogenu do mechanizmów ochronnych. W optymalnych przypadkach (łagodne formy meningokoków) śmierci meningokoka towarzyszy uwolnienie niewielkich ilości LPS, który ma silny efekt aktywujący na wszystkie układy ochronne organizmu, dzięki czemu organizm szybko pozbywa się patogenu. Jednak częściej, z powodu intensywnej bakteriemii, neutrofile produkują swój zasób mieloperoksydazy, a fagocytoza staje się niepełna. Neutrofile zawierające żywe meningokoki pokonują bariery histokrwinkowe i wprowadzają patogen do przestrzeni podpajęczynówkowej i jamy stawowej, gdzie rozwija się ropny stan zapalny.

Przy wyższych poziomach bakteriemii i toksemii wzrasta zużycie dopełniacza, fagocytoza jest tłumiona, aktywność bakteriobójcza krwi maleje, patogen się rozmnaża, a wysokie dawki LPS kumulują się, co tłumi fagocytozę i aktywność funkcjonalną płytek krwi. Procesy utleniania-redukcji w błonach komórkowych są zaburzone. Nieuregulowane uwalnianie substancji biologicznie czynnych (kininy, katecholaminy, IL, białka wczesnej fazy), które inicjują uogólnioną reakcję zapalną, klinicznie wyraża się w obrazie ISS. Wstrząs rozwija się przy stężeniu LPS we krwi powyżej 800-1000 ng w 1 μl, a przy stężeniu powyżej 8000 ng w 1 μl z reguły staje się nieodwracalny. Spośród mechanizmów patogenetycznych rozwoju ISS związanych z działaniem LPS, najważniejsze są:

• zaburzenie procesów energetycznych w błonach komórkowych, przede wszystkim w elementach krwi i śródbłonku naczyniowym;
• zaburzenia mikrokrążenia, wewnątrznaczyniowego krzepnięcia krwi, które już we wczesnych stadiach rozwoju ITS prowadzą do rozwoju zaburzeń wielonarządowych.

Później następuje zaburzenie krążenia centralnego. Wszystko to wyjaśnia wysoką śmiertelność w piorunującej meningokokcemii.

Wniknięcie patogenu do przestrzeni podpajęczynówkowej prowadzi do rozwoju ropnego zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych. Wykrywane są najwcześniejsze objawy zwiększonej przepuszczalności bariery krwiotwórczej i produkcji płynu mózgowo-rdzeniowego, czemu towarzyszy wzrost LD i wzrost zawartości glukozy w płynie mózgowo-rdzeniowym do 3-4 μmol/l lub więcej. Następnie bardzo szybko (w ciągu kilku godzin) rozwija się obraz rozlanego ropnego zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych. Nasilenie przebiegu i wynik zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych we wczesnych stadiach określa stopień ekspresji ostrego obrzęku-obrzęku mózgu, a w późnych stadiach, przy braku odpowiedniej terapii, postęp procesu ropno-zapalnego, zaangażowanie substancji i komór mózgu, zaburzenie dynamiki płynu mózgowo-rdzeniowego i rozwój wodogłowia.

W patogenezie ostrego obrzęku mózgu główną rolę odgrywają dwa składniki - toksyczny i zapalny. Toksyczne uszkodzenie naczyń mózgowych, zaburzenia mikrokrążenia i proces zapalny prowadzą do niedotlenienia mózgu i zwiększonej przepuszczalności BBB. Zwiększenie objętości mózgu wiąże się z przenikaniem płynu do przestrzeni pozakomórkowej i wzrostem objętości neurocytów i elementów glejowych z powodu niewydolności pompy jonowej i wnikania sodu i wody do komórek. Zwiększenie objętości mózgu w ograniczonej przestrzeni prowadzi do przemieszczenia rdzenia przedłużonego z opadnięciem migdałków móżdżku do otworu wielkiego, co prowadzi do ucisku, niedokrwienia, a następnie demielinizacji i śmierci komórek macierzystych mózgu i towarzyszy mu zaburzenie funkcji życiowych. Ogólnie rzecz biorąc, ponad 90% śmiertelnych wyników w zakażeniu meningokokowym jest spowodowanych przez ITS, ostry obrzęk mózgu lub kombinację obu tych czynników. Około 10% zgonów wiąże się z postępującym zapaleniem opon mózgowo-rdzeniowych.

Epidemiologia zakażeń meningokokowych

Rezerwuarem i źródłem patogenu jest osoba chora lub nosiciel bakterii. Istnieją trzy grupy źródeł zakażenia, różniące się znaczeniem: nosiciele meningokoków, pacjenci z meningokokowym zapaleniem nosogardła i pacjenci z uogólnioną postacią zakażenia meningokokowego.

Nosicielstwo meningokoków jest powszechne, często ostre i nie trwa dłużej niż miesiąc. Nosiciele prowadzą aktywny tryb życia, ale ze względu na brak objawów kataralnych ich znaczenie jako źródła zakażenia jest niewielkie.

Pacjenci z meningokokowym zapaleniem nosogardła są najważniejszym źródłem czynnika sprawczego zakażenia meningokokowego i procesu epidemicznego, ponieważ łagodny przebieg choroby i aktywny tryb życia pozwalają im na wiele kontaktów. Obecność objawów kataralnych aktywuje mechanizm przenoszenia czynnika sprawczego.

Pacjenci z uogólnioną postacią zakażenia meningokokowego są największym źródłem wysoce zjadliwych szczepów meningokoków; są oni jednak unieruchomieni, mają niewielki kontakt, a ich liczba jest dziesiątki i setki razy mniejsza niż u pacjentów z zapaleniem nosogardła.

Mechanizm przenoszenia patogenu to aerozol, droga transmisji to droga powietrzna. Jednak w porównaniu do innych zakażeń drogą powietrzną mechanizm ten jest „ociężały”, ponieważ meningokoki lokalizują się głównie na błonie śluzowej nosogardła, czyli na drodze wdychanego, a nie wydychanego powietrza. Dlatego czas trwania, bliskość (70% zakażeń występuje przy kontakcie w odległości mniejszej niż 0,5 m) i warunki kontaktu mają duże znaczenie dla przenoszenia patogenu. Szczególnie niebezpieczne są długotrwałe bliskie kontakty w zamkniętym ciepłym pomieszczeniu o dużej wilgotności powietrza.

Intensywne epidemie zakażeń meningokokowych wśród załóg okrętów podwodnych doprowadziły nawet do całkowitej utraty zdolności bojowej.

Podatność na meningokoki jest powszechna. Uważa się, że podczas epidemii w grupach wszyscy członkowie ulegają zakażeniu, ale w zdecydowanej większości przypadków proces zakaźny przebiega w postaci nosicielstwa lub zapalenia nosogardzieli. Nowicjusze w grupie z reguły ulegają zakażeniu i często rozwijają uogólnione formy. Jest to wyraźnie widoczne w jednostkach wojskowych: każde wzmocnienie w trakcie poboru, szczególnie jesienią, wiąże się z przypadkami uogólnionego zakażenia meningokokowego wśród rekrutów.

Podatność jednostki zależy od obecności wcześniejszej odporności swoistej, którą nabywa się przez „przedepidemię”, czyli powtarzające się kontakty z nosicielami meningokoków lub pacjentami z zapaleniem nosogardła. Struktura wiekowa zachorowań zależy od czynników demograficznych oraz warunków socjalno-bytowych. W krajach rozwiniętych o niskim wskaźniku urodzeń i zachorowań do 40% zakażonych stanowią osoby dorosłe. Natomiast w krajach o wysokim wskaźniku urodzeń i przeludnieniu dorośli stanowią nie więcej niż 10% chorych.

Zakażenie rozprzestrzenia się wszechobecnie. Odnotowuje się zachorowania sporadyczne, grupowe i epidemiczne, głównie spowodowane przez meningokoki serogrup A, B i C.

Współczynnik zapadalności jest różny w różnych regionach świata. W większości krajów europejskich położonych w umiarkowanych szerokościach geograficznych wskaźniki zapadalności wahają się od 0,01-0,02 do 3-5 na 100 tys. ludności, a poziom ten jest uważany za wysoki. Jednocześnie w krajach afrykańskich (Benin, Burkina Faso, północny Kamerun, Czad, Etiopia, Gambia, Ghana, Mali, Niger, północna Nigeria, Senegal i Sudan), które według L. Lapeysonniego są częścią strefy „pasa zapalenia opon mózgowych”, rozciągającej się na 4200 km na południe od Sahary i na północ od równika (ma szerokość 600 km), wskaźnik zapadalności endemicznej waha się w granicach 20-25 przypadków na 100 tys. ludności, a w okresach wzrostów epidemii może osiągnąć 200-800 przypadków na 100 tys. ludności.

Analiza okresowych wzrostów zachorowań na zakażenia meningokokowe w różnych krajach świata pozwoliła na wyodrębnienie trzech głównych typów:

• częste i nieregularne wybuchy choroby, typowe dla krajów afrykańskich;
• wzrasta z małą amplitudą, ale z wyraźną tendencją do wzrostu zachorowalności;
• wzrosty okresowe (co 8-30 lat) - w krajach rozwiniętych.

W tym przypadku 30-letnia okresowość z wyraźnym szczytem zapadalności wiąże się z rozprzestrzenianiem się meningokoków grupy serologicznej A, a wzrosty zapadalności o okresowości około 8 lat wiążą się z meningokokami grup serologicznych B i C.

W krajach o klimacie umiarkowanym wskaźnik zachorowań zaczyna wzrastać jesienią i osiąga szczyt w lutym-marcu, a w czasie epidemii - w kwietniu-maju, czyli później niż w przypadku innych zakażeń przenoszonych drogą powietrzną. W megamiastach notuje się wzrost jesienny, związany ze zwiększonym kontaktem dzieci w przedszkolach, szkołach, internatach itp. W jednostkach wojskowych możliwe są ogniska zachorowań z powodu przybycia poborowych.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ]