Rickettsia, Orientia, Ehrlichia, Anaplasma, Coxiella, Bartonella Μαρία Μαυρούλη Ακαδημαϊκή Υπότροφος Εργαστήριο Μικροβιολογίας, Ιατρική Σχολή, ΕΚΠΑ
Rickettsia, Orientia, Ehrlichia, Anaplasma, Coxiella, Bartonella αλληλουχίες γονιδίων: κωδικοποίηση 16S rrna Gram (-) κοκκοβάκιλοι υποχρεωτικά ενδοκυττάρια βακτήρια * Bartonella - εξαίρεση Διαβιβαστές: αρθρόποδα Ξενιστές: ζώα * R. prowazekii - ξενιστής: άνθρωπος * Coxiella: αερογενής μετάδοση Τροπισμός προς συγκεκριμένα κύτταρα Ismail et al. (2010) Clin Lab Med
Rickettsia Τάξη: α-πρωτεοβακτηρίων, Υποτάξη: Rickettsiales, Οικογένεια: Rickettsiaceae Γένη: Rickettsia και Orientia
Γένος Rickettsia Oμάδα του εξανθηματικού τύφου (Typhus Group, TG) (3 είδη) R. typhi, R. prowazekii και R. canadensis Oμάδα του κηλιδοβλατιδώδους πυρετού (Spotted Fever Group, SFG) (15 είδη) R. rickettsii, R. conorii, R. akari, R. africae, R. australis, R. helvetica, R. slovaca, R. massiliae, R. rhipicephali, R. aesclimannii, R. mongolotimonae, R. japonica, R. montana, R. parkeri, R. sibirica και R. honei Ομάδα αταξινόμητων ρικετσιών R. bellii, male-killing rickettsia spp., R. endosymbiont CDC
Διαβιβαστές και ξενιστές ρικετσιών Διαβιβαστές ρικετσιών Κρότωνας (tick-borne rickettsiae) εκκρίσεις σιελογόνων αδένων - σίτιση στο σημείο νυγμού Ψύλλος ή ψείρα (flea-borne ή louse-borne rickettsiae) εναπόθεση μολυσμένων περιττωμάτων ή ιστών στο δέρμα των ξενιστών είσοδος μικροοργανισμών στους ιστούς κατά τον κνησμό ή την τριβή των ρούχων Άνθρωπος Εισβολή ρικεττσιών: σημείο νηγμού ή εναπόθεση στο δέρμα Διασπορά στο κυκλοφορικό σύστημα (ρικετσιαιμία) Είσοδος και πολλαπλασιασμός σε ενδοθηλιακά κύτταρα αιμοφόρων αγγείων πρόκληση αγγειίτιδας Ποικιλία κλινικών εκδηλώσεων (ασυμπτωματική έως βαριά νόσος) Προσβολή ΚΝΣ, πνευμόνων, καρδιάς, ήπατος και νεφρών, μερικές φορές με θανατηφόρο έκβαση
Επιδημιολογία Είδος Νόσος Διαβιβαστής Ξενιστής- Φορέας Γεωγραφική κατανομή R. prowazekii Επιδημικός τύφος Ψείρα σώματος Άνθρωπος Παγκόσμια R. typhi Ενδημικός τύφος Ψύλλοι Τρωκτικά R. rickettsii R. sibirica R. conorii Κηλιδοβλατιδώδης πυρετός των Βραχωδών Ορέων Βορειοασιατικός κηλιδοβλατιδώδης πυρετός Μεσογειακός κηλιδοβλατιδώδης πυρετός Κρότωνες Κρότωνες Κρότωνες R. australis Πυρετός Queensland Κρότωνες Σκύλος, πτηνά, τρωκτικά Τρωκτικά Σκύλος, τρωκτικά Τρωκτικά, μαρσιποφόρα Παγκόσμια (υπο)τροπικές χώρες ΗΠΑ Βόρειος και Κεντρική Ασία Μεσόγειος Αυστραλία R. africae African tick bite fever Κρότωνες Τρωκτικά Αφρική R. slovaca & R. raoulti SELNAT (scalp eschar & neck lymphadenopathy after tick bite Κρότωνες Οικιακά (μηρυκαστικά) & άγρια ζώα Ευρώπη R. akari Φλυκταινώδης πυρετός Ακάρεα Τρωκτικά Παγκόσμια Parola et al., Clin Microbiol Rev, 2013
Γεωγραφική κατανομή ρικετσιών στην Ευρώπη 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 : Ελλάδα, 1-9: παθογόνες ρικέτσιες, 10-13: ρικέτσιες με πιθανή ή άγνωστη παθογονικότητα Socolovschi et al., Parasite, 2009
Κλινικές εκδηλώσεις - Ιστορικό Τυπική κλινική εικόνα ρικετσιώσεων: υψηλός πυρετός (40 o C), κεφαλαλγία, αρθραλγία, μυαλγία, ρίγη, εξάνθημα Διάρκεια νόσου: ~ 2-4 εβδομάδες Λήψη λεπτομερούς ιστορικού Μέγιστη συμβολή στη διάγνωση ανεύρεση κρότωνα στο σώμα ασθενούς επαγγελματική ενασχόληση με κτηνοτροφία, γεωργία ή υλοτομία μόνιμη ή περιστασιακή διαβίωση σε ενδημική περιοχή + κλινική εικόνα υποψία για ρικετσίωση * Έναρξη αντιμικροβιακής θεραπείας πριν από την επιβεβαίωση της λοίμωξης
Επιδημικός Εξανθηματικός Τύφος Αιτιολογικός παράγοντας: R. prowazekii Φυσικός ξενιστής: άνθρωπος Διαβιβαστής: ψείρες σώματος Pediculus hominis corporis Πετεχειώδες ή αιμορραγικό μακροφυσαλλιδώδες εξάνθημα (κορμός άκρα) 7 ημέρες από έναρξη συμπτωμάτων Συχνές επιπλοκές: μυοκαρδίτιδα, αναπνευστική & νεφρική ανεπάρκεια, σύνδρομο ενδοαγγειακής πήξης, νευρολογικές εκδηλώσεις Θνησιμότητα: 10-30% Η μετάδοση ευνοείται από συνθήκες συγχρωτισμού (εμπόλεμη περίοδος)
Νόσος του Brill-Zinsser Υποτροπιάζων επιδημικός τύφος Παραμονή ρικετσιών στα λεμφογάγγλια Επανεμφάνιση δεκαετίες μετά την αρχική λοίμωξη ΗΠΑ: ξενιστές R. prowazekii Άνθρωπος Ιπτάμενος σκίουρος Κύκλος ζωής R. prowazekii Bechah et al., The Lancet, 2008
Ενδημικός Εξανθηματικός Τύφος Αιτιολογικός παράγοντας: R. typhi Διαβιβαστής: ψύλλος Xenopsylla cheopis Φυσικός ξενιστής: τρωκτικά (γένος Rattus) Xenopsylla cheopis Μόλυνση ανθρώπου: τραυματισμοί δέρματος, αναπνευστικό σύστημα, επιπεφυκότας Εμφάνιση συμπτωμάτων 2-3 εβδομάδες μετά τη μόλυνση Κηλιδώδες ή κηλιδοβλατιδώδες εξάνθημα (κορμός) Ήπια νόσος, υποχώρηση σε 3 εβδομάδες ακόμη και χωρίς θεραπεία R. felis Ξενιστής: γάτες και μαρσιποφόρα ζώα opossum Διαβιβαστής: ψύλλος γάτας (Ctenocephalides felis)
Κηλιδώδης πυρετός των Βραχωδών Ορέων Αιτιολογικός παράγοντας: R. rickettsii Διαβιβαστής: κρότωνες Περίοδος επώασης νόσου: 6-8 ημέρες από νύγμα κρότωνα Dermacentor variabilis Πεπτικό σύστημα (εμετοί, διάρροια, ναυτία) 3 ημέρες μετά την έναρξη μη ειδικών συμπτωμάτων πορφυρικό εξάνθημα (κυρίως σε αστραγάλους + καρπούς) γρήγορη εξάπλωση σε όλο το σώμα βαριές μορφές νόσου: νεκρωτικό εξάνθημα Αποκατάσταση ήπιων μορφών νόσου: 2 εβδομάδες Ixodes scapularis Amblyomma maculatum Επιπλοκές: γαστρεντερικό σύστημα, αναπνευστική & νεφρική ανεπάρκεια, νευρολογικές εκδηλώσεις Θνησιμότητα: 25% Rhipicephalus sanguineus
R. rickettsii - Πορφυρικό εξάνθημα Maculopapular rash with central petechiae associated with Rocky Mountain spotted fever Late-stage petechial purpuric rash involving the sole of the foot in a patient with Rocky Mountain spotted fever early-stage rash, foot early-stage rash, hand later-stage rash
Μεσογειακός κηλιδοβλατιδώδης πυρετός Αιτιολογικός παράγοντας: R. conorii Διαβιβαστής: κρότωνας σκύλου Rhipicephalus sanguineus Εποχιακή νόσος (δραστηριότητα κροτώνων) 3-16 ημέρες μετά το νύγμα κρότωνα γριπώδης συνδρομή χαρακτηριστική εσχάρα ενοφθαλμισμού ή tache noire (μαύρη έσχαρα) νεκρωτικό μαύρο κέντρο και ερυθρή περιφέρεια βουβωνική χώρα, μασχάλη, κεφαλή 2-4 ημέρες από έναρξη πυρετού κηλιδοβλατιδώδες εξάνθημα Εντοπισμός στα άκρα (παλάμες + πέλματα) κεντρομόλος επέκταση Εξέλιξη δερματικού εξανθήματος σε αιμορραγικό (προγνωστικό στοιχείο) Θνησιμότητα 2.5%
R. conorii - Εσχάρα ενοφθαλμισμού Εικόνα 1 Α) εσχάρα ενοφθαλμισμού (νεκρωτικό μαύρο κέντρο και ερυθρή περιφέρεια) Β) κηλιδοβλατιδώδες εξάνθημα σε ασθενή με Μεσογειακό κηλιδοβλατιδώδη πυρετό Εικόνα 2 Γ) 1 εσχάρα, Δ) 2 εσχάρες, Ε) 3 εσχάρες (σπάνιο εύρημα) με κηλιδοβλατιδώδες εξάνθημα σε 3 ασθενείς με Μεσογειακό Κηλιδοβλατιδώδη πυρετό (Οράν, Αλγερία, 2004-2005) Parola et al., Clin Microbiol Rev, 2005 Mouffok, Intern J Inf Dis, 2008
Φλυκταινώδης πυρετός Αιτιολογικός παράγοντας: R. akari Φυσικός ξενιστής: οικιακός μυς (Mus musculus) Διαβιβαστής: ακάρεα 7-10 ημέρες από νύγμα μολυσμένου ακάρεος επώδυνη ερυθρή κηλίδα φυσαλίδα Kλινική εικόνα: λεμφαδενίτιδα, πυρετός, μυαλγίες, κεφαλαλγία, ανορεξία Διάρκεια νόσου: 1-3 εβδομάδες, υποχώρηση ακόμη και χωρίς θεραπεία Paddock et al. 2006, Am J Trop Med Hyg
Διάγνωση Απομόνωση και ταυτοποίηση ρικετσιών Δείγματα ολικού αίματος, πλάσματος, ΕΝΥ, βιοψίας δέρματος και νεκροτομικού υλικού Ενοφθαλμισμός παθολογικών υλικών σε αυγά όρνιθας και πειραματόζωα (ινδικά χοιρίδια, επίμυες) κυτταροκαλλιέργειες (L929, Vero, HEL) - Διάρκεια καλλιέργειας: 10 ημέρες Τεχνική καλλιέργειας ρικετσιών σε shell-vials - ταχεία μέθοδος διάγνωσης Ανεύρεση ρικετσιών σε 2-3 ημέρες από την ημέρα ενοφθαλμισμού (ανοσοφθορισμός ή PCR) Λήψη βιολογικών υλικών πριν τη χρήση αντιβιοτικών Inoculate with specimen Εργαστήρια αναφοράς με βιοασφάλεια επιπέδου 3 Vero cells Vero cells Coverslip with tissue culture monolayer in shell vial Centrifuge to enhance infection of monolayer Incubate at 35 o C for 1-5 days Stain with anti-rickettsia fluorescent antibodies Mount coverslip on slide Rickettsia sp. R. conorii Read with fluorescent microscope
Focus Diagnostics Διάγνωση Ορολογικές μέθοδοι Ανοσοενζυμική μέθοδος, ELISA (εκχυλίσματα ρικετσιών) Έμμεσος ανοσοφθορισμός, IFA ( ειδικότητα και ευαισθησία, μέθοδος αναφοράς) ακέραιες ρικέτσιες (ανίχνευση Abs έναντι Ags της επιφάνειας βακτηρίων) Μικροανοσοφθορισμός (MIF): ανίχνευση Abs έναντι διαφόρων ειδών ρικετσιών Ανοσοαποτύπωση (Western-Immunoblotting) διάκριση ειδών ομάδας κηλιδοβλατιδώδους πυρετού χρήση αντιγόνων ειδικών για κάθε είδος ρικέτσιας R. rickettssii R. typhi R. rickettsii R. typhi Raoult (2005), N Engl J Med
Διάγνωση Ερμηνεία αποτελεσμάτων ορολογικού ελέγχου Ανίχνευση IgG και IgM Abs 7-10 ημέρες μετά την έναρξη της νόσου Παραμονή Ab για μήνες ή χρόνια Λήψη 2 δειγμάτων ορού (κατά την έναρξη της νόσου και μετά από 15-20 ημέρες) 4πλάσια ή μεγαλύτερη αύξηση του τίτλου IgG Abs μεταξύ 1 ου και 2 ου ορού ή υψηλός τίτλος IgM Abs σε ένα μόνο δείγμα Ένδειξη πρόσφατης λοίμωξης
Διάγνωση Ορολογικές μέθοδοι Συγκόλληση με latex ανίχνευση κυρίως IgM Abs κάλυψη σωματιδίων latex με αντιγόνα ειδικά της ομάδας Δοκιμασία σύνδεσης συμπληρώματος αντιγονικά εκχυλίσματα (λιποπολυσακχαρίτες) ευαισθησία τις 3 πρώτες εβδομάδες μετά την έναρξη της λοίμωξης Αντίδραση Weil-Felix (μέθοδος συγκόλλησης) - διασταυρούμενες αντιδράσεις αντιγόνα τριών στελεχών Πρωτέα (P. vulgaris OX2 και OX19, P. mirabilis OXK) ευαισθησία (33%) και ειδικότητα (46%)
Διάγνωση Μοριακές μέθοδοι Αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) Real-time PCR Ολικό αίμα, λευκοκύτταρα (buffy coat), βιοψία δέρματος και ιστών οργάνων, ΕΝΥ, πλευριτικό υγρό, πλάσμα, ορός, ιστοί εγκλεισμένοι σε παραφίνη Βασική προϋπόθεση: Λήψη δείγματος τις πρώτες ημέρες της νόσου πριν την ανάπτυξη ειδικών αντισωμάτων την έναρξη της αντιμικροβιακής θεραπείας Ανίχνευση γονιδίου 16S rrna (γονίδιο rrs) και εκείνων που κωδικοποιούν πρωτεΐνη 17 kda (htr), κιτρική συνθετάση (glta), πρωτεΐνες της εξωτερικής μεμβράνης Α και Β (rompα και rompβ) και επιφανειακά κυτταρικά αντιγόνα (sca1 και sca4) Πλεονεκτήματα PCR ευαισθησία και ειδικότητα ταχύτητα ολοκλήρωσης εξέτασης δυνατότητα διάγνωσης στα αρχικά στάδια της νόσου Μειονεκτήματα PCR ψευδώς (+) αποτέλεσμα: επιμόλυνση (-) αποτέλεσμα: δεν αποκλείει λοίμωξη
Χρήση μοριακών και ορολογικών μεθόδων ανάλογα με το χρόνο λήψης του κλινικού δείγματος Richards A., FEMS, 2011
Διάγνωση ρικετσιώσεων από κρότωνες στην Ευρώπη Ορός Δείγμα αίματος Αντιπηκτικό Βιοψία δέρματος (εσχάρας) Ιστοί αρθροπόδων EDTA Κιτρικό Ανοσοανίχνευση Ορολογικές μέθοδοι Κυτταροκαλλιέργεια σε shell vials Ανοσοφθορισμός Χρώση Gimenez Μοριακές μέθοδοι (PCR) Brouqui et al., CMI, 2004
Θεραπεία Δοξυκυκλίνη: φάρμακο εκλογής συνηθισμένη διάρκεια θεραπείας: 2-5 ημέρες, μέχρι 24 ώρες μετά την απυρεξία οδοντικές διχρωμίες και υποπλασίες σε παιδιά κάτω των 8 ετών Χλωραμφενικόλη: πρόκληση σοβαρών επιπλοκών (απλαστική αναιμία και υποτροπές)
Πυρετός της λόχμης (Scrub fever) Αιτιολογικός παράγοντας: Orientia tsutsugamushi Διαβιβαστής: ακάρεα Leptotrombidium deliense Φυσικός ξενιστής: Λόχμη (τόπος γεμάτος πυκνούς θάμνους) ακάρεα, τρωκτικά, άνθρωπος (τυχαίος ξενιστής) Northern Japan to Far Eastern Russia Pakistan & Afghanistan Northern Australia Tsutsugamushi Triangle George Silk Papua New Guinean, 1942, WW II Εργαζόμενοι σε θαμνώδεις εκτάσεις: Αυστραλία, Ινδία, νοτιοανατολική Ασία, Δυτικός Ειρηνικός
Πυρετός της λόχμης (Scrub fever) Πυρετός, κεφαλαλγία, αρθραλγίες, μυαλγίες, επιπεφυκίτιδα, διάρροια, ναυτία Εσχάρα ενοφθαλμισμού + κηλιδοβλατιδώδες εξάνθημα (κορμός) 7 ημέρες από έναρξη συμπτωμάτων Γενικευμένη λεμφαδενίτιδα Συχνές επιπλοκές: ηπατοσπληνομεγαλία, αναπνευστική & νεφρική ανεπάρκεια, διάχυτη ενδοαγγειακή πήξη, μηνιγγοεγκεφαλίτιδα Θνησιμότητα: 10-60% Έμμεσος ανοσοφθορισμός (IFA): μέθοδος αναφοράς Έμμεση ανοσοπεροξειδάση: τροποποίηση IFA, φωτονικό μικροσκόπιο Δοξυκυκλίνη: φάρμακο εκλογής - Χλωραμφενικόλη: εναλλακτικό φάρμακο Ριφαμπικίνη: καταπολέμηση στελεχών ανθεκτικών σε δοξυκυκλίνη & χλωραμφενικόλη Αζιθρομυκίνη: έγκυες και παιδιά
Κύτταρα-στόχοι ρικετσιών: ενδοθηλιακά κύτταρα www.ppdictionary.com Α: R. prowazekii σε ανθρώπινους ινοβλάστες Gene Mayer, www.microbiologybook.org Attach to endothelial cells Enter by induced phagocytosis Multiply intracellularly Endothelial damage due to accumulation of large number of bacteria (R. prowazekii, R. typhi) or due to cell membrane damage by formation of filopodia (R. rickettsii, R. conorii) B Hybiske and Stephens, Nature Review Microbiology 2008 C Α B B C
Ehrlichia, Anaplasma T. Voigt Rikihisa, 2010, Nature Reviews Microbiology Τάξη: α-πρωτεοβακτηρίων, Υποτάξη: Rickettsiales, Οικογένεια: Anaplasmataceae
Ερλιχίωση και Αναπλάσμωση Είδος Νόσος Κύτταρα- Στόχοι Δεξαμενή- Φορέας Γεωγραφική κατανομή Ehrlichia chaffeensis* Ανθρώπινη μονοκυτταρική ερλιχίωση Μονοκύτταρα/ Μακροφάγα Ελάφια Παγκόσμια Ehrlichia ewingii* Ανθρώπινη ewingii ερλιχίωση Ουδετερόφιλα σκύλος, ελάφι νότιες ΗΠΑ, Κορέα, Καμερούν Anaplasma phagocytophilum* Ανθρώπινη κοκκιοκυτταρική αναπλάσμωση Ουδετερόφιλα Σκύλος, πτηνά, τρωκτικά ΗΠΑ Neorickettsia sennetsu κλινικά μοιάζει με σύνδρομο λοιμώδους μονοπυρήνωσης Μονοκύτταρα/ Μακροφάγα Άνθρωπος Άπω Ανατολή (Ιαπωνία, Μαλαισία, Λάος) * Διαβιβαστής: κρότωνες Gene Mayer, www.microbiologybook.org
Ερλιχίωση και Αναπλάσμωση Περίοδος επώασης νόσου: 6-8 ημέρες από το νύγμα κρότωνα Ποικιλία κλινικών εκδηλώσεων, μερικές φορές με θανατηφόρο έκβαση Kλινική εικόνα: πυρετός, κεφαλαλγία, μυαλγίες, αρθραλγίες ανορεξία, βήχας, έμετος, διάρροια (πιο συχνά σε παιδιά) όχι αγγειίτιδα ή ενδοθηλιακή βλάβη, σε αντίθεση με ρικετσιώσεις Εργαστηριακά ευρήματα: θρομβοπενία, λευκοπενία, επίπεδα ηπατικών ενζύμων
Ανθρώπινη μονοκυτταρική ερλιχίωση (ΗΜΕ) Αιτιολογικός παράγοντας: Ehrlichia chaffeensis Διαβιβαστής: κρότωνας Lone star (Amblyoma americanum) Ξενιστής: ελάφια Κύτταρα-στόχοι: μονοκύτταρα / μακροφάγα Εξάνθημα: 66% παιδιατρικών ασθενών & 30% ενηλίκων Επιπλοκές: νευρολογικές εκδηλώσεις (μηνιγγίτιδα, μηνιγγοεγκεφαλίτιδα) ευκαιριακές λοιμώξεις μυοκαρδίτιδα, καρδιακή & οξεία νεφρική ανεπάρκεια σύνδρομο αναπνευστικής δυσχέρειας διάχυτη ενδοαγγειακή πήξη πολυσυστηματική νόσος Θνησιμότητα: 2-3% (ηλικιωμένα άτομα & άτομα με υποκείμενα νοσήματα)
Ανθρώπινη κοκκιοκυτταρική αναπλάσμωση (HGA) Αιτιολογικός παράγοντας: Anaplasma phagocytophilum Διαβιβαστής: κρότωνες Ixodes Ξενιστής: τρωκτικά, άλογα, σκύλοι, γάτες, ελάφια Κύτταρα-στόχοι: κοκκιοκύτταρα Εξάνθημα: <10% ασθενών Επιπλοκές: λιγότερες συχνές σε σύγκριση με HME όχι νευρολογικές εκδηλώσεις οξεία νεφρική ανεπάρκεια, οξύ σύνδρομο αναπνευστικής δυσχέρειας καρδιαγγειακή κατάρρευση, σηπτικό σοκ Θνησιμότητα: <1% (ευκαιριακές λοιμώξεις + υποκείμενα νοσήματα) Συνλοιμώξεις: Μπορελλίωση (νόσος Lyme) & Μπαμπεσίωση (κοινός διαβιβαστής)
Διάγνωση Ιστορικό και κλινική εικόνα Έμμεσος ανοσοφθορισμός, IFA - ορομετατροπή (7-10 ημέρες) ELISA (ποιοτική μέθοδος) (-) Διασταυρούμενες αντιδράσεις μεταξύ των ειδών Ehrlichia, Anaplasma, Neorickettsia Ανίχνευση συσσωματωμάτων βακτηρίων (μορίδια, morulae) σε κυτταροπλασματικά έγκλειστα των μονοκυττάρων (E. chaffeensis) ή ουδετεροφίλων (Α. phagocytophilum) - 1 η εβδομάδα νόσου εξαφάνιση των δομών σε 24-72 h μετά τη λήψη δοξυκυκλίνης 25-75% λοιμώξεων με Α. phagocytophilum και >10% λοιμώξεων με E. chaffeensis PCR (16S rrna, 28 kda outer membrane proteins, TRP32 protein) Ανοσοϊστοχημεία Καλλιέργεια (έρευνα): χρονοβόρα, δύσκολη
Μορίδια (morulae) Anaplasma phagocytophilum Ehrlichia chaffeensis Patnaik (2009) Clin Med Res Ehrlichia chaffeensis Rikihisa, 2010 ASH
Θεραπεία Καλή απόκριση σε τετρακυκλίνες έγκαιρη χορήγηση ( θνησιμότητας) Φάρμακο εκλογής: Δοξυκυκλίνη Εναλλακτικό φάρμακο: Χλωραμφενικόλη
Coxiella burnetii μικρός, Gram (-), πλειομορφικός κοκκοβάκιλλος υποχρεωτικά ενδοκυττάριο βακτήριο (μονοκύτταρα & μακροφάγα) οξινόφιλο βακτήριο επιτυχημένη προσαρμογή για επιβίωση και πολλαπλασιασμό στο ευκαρυωτικό φαγολυσόσωμα (ph=4.7-5.2, υδρολυτικά ένζυμα) θεμέλιο της παθογένειας του βακτηρίου Gene Mayer, www.microbiologybook.org Τάξη: γ-πρωτεοβακτηρίων, Υποτάξη: Legionellales, Οικογένεια: Coxiellaceae
Αντιγονικές φάσεις της C. burnetii LPS: αντιγονικές παραλλαγές (smooth-s ή rough-r) Φάση Ι: μολυσματική μορφή (S LPS, πλήρης) φύση - ιστοί μολυσμένων ανθρώπων, ζώων, αρθροπόδων Φάση ΙΙ: λιγότερο μολυσματική μορφή (R LPS, ατελής) εργαστήριο - διαδοχικές ανακαλλιέργειες σε εμβρυοφόρα αυγά όρνιθας Πολύπλοκος ενδοκυττάριος βιολογικός κύκλος Μικροκυτταρική ποικιλία (small cell variant, SCV) μεταβολικά αδρανής, ιδιαίτερα μολυσματική Spore-like particles (SLP) μορφολογικές ομοιότητες με ενδοσπόρια βακτηρίων Μεγαλοκυτταρική ποικιλία (large cell variant, LCV) αναπαραγώμενη και μεταβολικά ενεργή LCV SCV SLP
Μετάδοση της C. burnetii ευρύ φάσμα φυσικών ξενιστών (oικόσιτα και άγρια ζώα, πτηνά και αρθρόποδα) οικόσιτα μηρυκαστικά: αιγοπρόβατα & βοοειδή (κύρια πηγή μόλυνσης ανθρώπου) χρόνια ασυμπτωματική λοίμωξη αποβολές (αιγοπόβατα) και γέννηση ελλιποβαρών νεογνών (βοοειδή) Κατά τη διάρκεια τοκετού - αποβολή τεραστίων ποσοτήτων C. burnetii (> 10 9 βακτήρια ανά g πλακούντα) Ούρα και κόπρανα Γάλα (μόλυνση μαστικών αδένων) Μαλλί (>1 έτος, μεταφορά σε μακρινές αποστάσεις) Ανάπτυξη C. burnetii σε κύτταρο πλακούντα
Κυριότεροι τρόποι μετάδοσης C. burnetii - άνθρωπος εισπνοή μολυσμένων σταγονιδίων ή σκόνης κατανάλωση μολυσμένου κρέατος, νωπού γάλακτος ή γαλακτοκομικών προϊόντων διαδερμικός ενοφθαλμισμός εργαστηριακοί χώροι (4 η αιτία λοιμώξεων, Αγγλία) νεκροτομεία Πυρετός Q: επαγγελματική ασθένεια Κτηνοτρόφοι Εκδοροσφαγείς Εργάτες εριουργίας Κτηνίατροι Εργαστηριακό προσωπικό άνθρωπο σε άνθρωπο (σπάνια) μετάγγιση αίματος μεταμόσχευση μυελού οστών σεξουαλική επαφή κάθετη διαπλακουντιακή μετάδοση τσίμπημα από κρότωνες (μόνο σε ζώα) Άμεση επαφή με μολυσμένα ζώα δεν είναι απαραίτητη: αντοχή SCV + ικανότητα εναέριας μεταφοράς
Coxiella burnetii και βιοτρομοκρατία Κατηγορία Β πιθανών παραγόντων βιοτρομοκρατίας βιολογικοί φορείς μετρίου κινδύνου τρόπος μετάδοσης (αερογενώς: νέφη μολυσμένων σταγονιδίων) ανθεκτικότητα εκτός κυττάρου-ξενιστή μεγάλος χρόνος ημιζωής στο περιβάλλον ανθεκτικότητα σε πολλούς τρόπους απολύμανσης υψηλή μολυσματικότητα (ελάχιστη μολυσματική δόση: 1 βακτήριο) παρασκευή σε μεγάλη κλίμακα
Πυρετός Q - παγκοσμίως διαδεδομένη ζωονόσος μεγάλη ποικιλία κλινικών εκδηλώσεων περίοδος επώασης 2-3 εβδομάδες διάρκεια < 6 μηνών 60% ασυμπτωματική νόσος διάρκεια > 6 μηνών έκθεση σε C. burnetii Οξεία λοίμωξη Χρόνια λοίμωξη 38% ήπια νόσος 40% συμπτωματική νόσος 1/10 2% σοβαρή νόσος μη ειδική εμπύρετη νόσος (40 o C) έντονη κεφαλαλγία, μυαλγίες, εφιδρώσεις, κόπωση παραμονή 5-14 ημέρες βακτηριακή ενδοκαρδίτιδα με αρνητικές καλλιέργειες ηπατίτιδα (Ευρώπη) ήπια αύξηση τρανσαμινασών (2-3 φορές) μυοκαρδίτιδα περικαρδίτιδα άτυπη πνευμονία (Βόρεια Αμερική) ξηρός, μη παραγωγικός βήχας δύσπνοια, ταχύπνοια σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας (ARDS, σπάνια) λοιμώξεις αγγειακών ανευρυσμάτων, οστών και αρθρώσεων παγκρεατίτιδα μηνιγγοεγκεφαλίτιδα λεμφαδενοπάθεια
Ενδοκαρδίτιδα συχνότερη και σοβαρότερη εκδήλωση χρόνιου πυρετού Q (60-70% ασθενών) > 90% ασθενών - πάσχουσες βαλβίδες (αορτική, μιτροειδής, προσθετικές) > 7% ασθενών με οξύ πυρετό Q - ενδοκαρδίτιδα (1-20 έτη από αρχική λοίμωξη) μεγάλη ποικιλία εκδηλώσεων καθυστέρηση διάγνωσης συχνές υποτροπές: θνησιμότητα 60% θεραπεία μείωση θνησιμότητας < 10%. Προδιαθεσικοί παράγοντες μετάβαση από οξεία στη χρόνια νόσο προϋπάρχουσες βαλβιδικές βλάβες αγγειακές ανωμαλίες: ανευρύσματα αορτής, αγγειακά μοσχεύματα ανοσοκαταστολή: AIDS, νεφρική ανεπάρκεια, αιματολογικός καρκίνος, μακροχρόνια χρήση κορτικοστεροειδών εγκυμοσύνη
Διάγνωση Καλλιέργεια μέθοδος ταχείας κυτταροκαλλιέργειας (shell-vial centrifugation technique) κύτταρα HEL, L929, Vero E6 μικροσκοπική εξέταση μονοστοιβων κυτταροκαλλιεργειών χρώση Gimenez ανοσοφθορισμός (ανίχνευση βακτηρίων) δεν προτείνεται για διάγνωση ρουτίνας (δύσκολη, χρονοβόρα, βιοασφάλεια επιπέδου 3) ασθενείς με πυρετό Q - λήψη αντιβιοτικής θεραπείας πιθανότητα απομόνωσης Μια (-) καλλιέργεια δε μπορεί να αποκλείσει τη λοίμωξη από C. burnetii Ανοσοανίχνευση ιστοί (καρδιακές βαλβίδες) δείγματα: νωπά ή μονιμοποιημένα σε φορμόλη και παραφίνη τεχνική ανοσοϋπεροξειδάσης ή ανοσοφθορισμός
Διάγνωση PCR (αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης) Real-time PCR ολικό αίμα, ορός, ΕΝΥ, πλευριτικό υγρό, νωτιαίος μυελός, βιοψία οστών & ήπατος, ιστός καρδιακής βαλβίδας, γάλα, πλακούντας, εμβρυϊκός ιστός Θετικά αποτελέσματα κλινικό δείγμα (ολικό αίμα ή ορός) οξεία φάση νόσου (2 εβδομάδες από έναρξη συμπτωμάτων) πριν ή αμέσως (24-48 ώρες) μετά τη χορήγηση αντιβιοτικών Υποψία χρόνιου πυρετού Q: υποτροπιάζουσα βακτηριαιμία Ορολογικός έλεγχος δοκιμασία έμμεσης ανίχνευσης Abs διαχωρισμός οξέων και χρόνιων περιπτώσεων ανίχνευση αντισωμάτων (IgG, IgM, IgA) έναντι των φάσεων Ι και ΙI ορολογικές μέθοδοι έμμεσος ανοσοφθορισμός μέθοδος αναφοράς ELISA (screening)
Έμμεσος ανοσοφθορισμός - Ερμηνεία αποτελεσμάτων Οξεία νόσος (τίτλος Abs φάσης ΙΙ > τίτλος Abs φάσης Ι) ορομετατροπή (7-15 ημέρες) τετραπλασιασμός τίτλου Abs φάσης ΙΙ μεταξύ 2 δειγμάτων ορού (οξεία φάση και φάση ανάρρωσης, 2-3 εβδομάδες) Χρόνια νόσος (τίτλος Abs φάσης ΙΙ τίτλος Abs φάσης Ι) παραμονή C. burnetii σε εστίες λοίμωξης (καρδιακές βαλβίδες, αγγειακά μοσχεύματα, οστίτης ιστός) τίτλοι IgG φάσης Ι & ΙΙ
Οξύς πυρετός Q (αυτοπεριοριζόμενη νόσος) Δοξυκυκλίνη: φάρμακο εκλογής Χλωραμφενικόλη: εναλλακτικό φάρμακο Έγκαιρη έναρξη θεραπείας και συνέχισή της μέχρι ο ασθενής να γίνει απύρετος και να βελτιωθεί κλινικά, συνήθως για 10-14 ημέρες. Μηνιγγοεγκεφαλίτιδα: κινολόνες Πυρετός Q - Θεραπεία Χρόνιος πυρετός Q: υποτροπές επαναλαμβανόμενοι κύκλοι θεραπείας Coxiella - παραμονή σε λανθάνουσα κατάσταση στους ιστούς για χρόνια Χρόνια ενδοκαρδίτιδα: παρατεταμένη θεραπεία Συνδυασμός δοξυκυκλίνης και υδρoξυχλωροκινολόνης (~18 μήνες) Μετά τη διακοπή της θεραπείας πιθανές υποτροπές, χειρουργική αποκατάσταση μολυσμένης βαλβίδας
Bartonella Τάξη: α-πρωτεοβακτηρίων, Υποτάξη: Rhizobiales, Οικογένεια: Bartonellaceae
Bartonella στενή εξελικτική ομολογία με μέλη των γενών Agrobacterium, Brucella και Rhizobium Είδος Ξενιστής Τυχαίοι ξενιστές Διαβιβαστής B. henselae γάτα (Felis catus) άνθρωπος, σκύλος ψύλλος γάτας (Ctenocephaliides felis) B. bacilliformis άνθρωπος - σκνίπα (Lutzomyia verrucarum) B. quintana άνθρωπος γάτα, σκύλος, πίθηκος ψείρα σώματος (Pediculus humanus corporis) B. elizabethae αρουραίος άνθρωπος, σκύλος ψύλλος ποντικού (Xenopsylla cheopis) B. clarridgeiae γάτα Άνθρωπος, σκύλος ψύλλος γάτας B. koehlerae γάτα άνθρωπος ψύλλος γάτας Β. bacilliformis, Β. quintana, Β. henselae: παθογόνα για τον άνθρωπο Συσχετισμός σοβαρότητας κλινικών εκδηλώσεων με ανοσολογική κατάσταση ασθενούς
Νόσος εξ ονύχων γαλής (Cat-scratch disease) Αιτιολογικός παράγοντας: Bartonella henselae *Γάτα ασυμπτωματική εικόνα παρατεταμένη βακτηριαιμία Μετάδοση μεταξύ γατών μέσω ψύλλων Μετάδοση από γάτα σε άνθρωπο μέσω γρατσουνίσματος ή δαγκώματος Β. henselae στο σάλιο της γάτας αιμορραγία ούλων γλείψιμο μολυσμένου από περιττώματα ψύλλου δέρματος > 90% ασθενών: ιστορικό πρόσφατης επαφής με φαινομενικά* υγιείς γάτες & γατάκια Δεν έχει καταγραφεί μετάδοση από άνθρωπο σε άνθρωπο
Bartonella henselae - Λοίμωξη Following transmission by an arthropod vector (a), the bartonellae colonize the primary niche, which probably involves entry into migratory cells (b) and transport to the vascular endothelium (c), where the bacteria persist intracellularly. From the primary niche, the bacteria are seeded into the bloodstream (d), where they invade erythrocytes and reinfect the primary niche. After limited replication inside the red blood cell (e), they persist in the intraerythrocytic niche (f) competent for transmission by a bloodsucking arthropod (g). Harms & Dehio (2012): Clin Microbiol Rev, 25 (1): 42-78
Κλινική εικόνα Βλατίδα - σημείο ενοφθαλμισμού (7-12 ημέρες) Τοπική λεμφαδενίτιδα (μετά ~ 12 ημέρες) μασχαλιαίοι, αυχενικοί, βουβωνικοί λεμφαδένες Σύνδρομο Parinaud: ενοφθαλμισμός επιπεφυκότα επιπεφυκίτιδα και προωτιαία λεμφαδενοπάθεια Λιγότερο συχνές εκδηλώσεις ενδοκαρδίτιδα, εγκεφαλοπάθεια, άσηπτη μηνιγγίτιδα, πνευμονία, οστεομυελίτιδα, κοκκιωματώδης ηπατίτιδα, αρθρίτιδα, χοριοαμφιβληστροειδίτιδα, θρομβοκυτταροπενική πορφύρα Ανοσοκατασταλμένοι: καρκινοπαθείς, μεταμοσχευμένοι, HIV+ άτομα βακτηριακή αγγειωμάτωση (αγγειακή υπερπλασία) ηπατική & σπληνική πελίωση (ηπατοσπληνομεγαλία)
Andrew Margileth
Διάγνωση Ιστορικό και κλινική εικόνα Bartonella, πυρήνες κυττάρων Καλλιέργεια ακυτταρικά θρεπτικά υλικά κυτταροκαλλιέργειες Ανοσοϊστοχημεία, χρώση Warthin-Starry ELISA Διασταυρούμενες αντιδράσεις με C. burnetii και Chlamydia Μη παραγωγή αντισωμάτων σε ανοσοκατασταλμένους Έμμεσος ανοσοφθορισμός Ανίχνευση Abs PCR ειδικότητα, ευαισθησία λεμφαδένες, καρδιακή βλαβίδα, δέρμα, συκώτι Β. henselae φρέσκοι ή παγωμένοι ιστοί: καταλληλότεροι Β. quintana συντηρημένοι ιστοί (formalin-fixed) ή εγκλεισμένοι σε παραφίνη ιστοί μικρότερη πιθανότητα ανίχνευσης αρνητικοποίηση αποτελέσματος μετά τη λήψη αντιβιοτικών
Θεραπεία Η αντιμετώπιση εντοπισμένης νόσου εξ ονύχων γαλής περιορίζεται πρωταρχικά στην ανακούφιση συμπτωμάτων, επειδή η νόσος είναι συνήθως αυτοπεριοριζόμενη (αυτόματη υποχώρηση εντός 2-4 μηνών). Αντιμικροβιακοί παράγοντες αζιθρομυκίνη ερυθρομυκίνη σιπροφλοξασίνη ριφαμπικίνη γενταμυκίνη από του στόματος παρεντερικά
Νόσος του Carrion Αιτιολογικός παράγοντας: Bartonella bacilliformis Διαβιβαστής: σκνίπα Lutzomya verrucarum, L. peruensis Γεωγραφική κατανομή: περουβιανές Άνδεις, Κολομβία, Περού, Γουατεμάλα, Βολιβία, Χιλή, Εκουαδόρ Οξεία μορφή νόσου (πυρετός Oroya) επώαση ~20 ημ. υψηλός πυρετός, πονοκέφαλος, μυαλγίες, κόπωση οξεία αιμολυτική αναιμία σπληνομεγαλία, ηπατομεγαλία θνησιμότητα: 10-90% (χωρίς θεραπεία) Χρόνια μορφή νόσου: verruga peruana ή perouvian wart (περουβιανή ακροχορδόνωση) εκδήλωση μερικές ημέρες έως 2 μήνες μετά την οξεία φάση πλειομορφικό δερματικό εξάνθημα: σφαιρικά, επηρμένα οζίδια σε πόδια, χέρια, πρόσωπο (καλοήθεις δερματικοί όγκοι, αγγειακές υπερπλασίες) ανοσοκατασταλμένοι ασθενείς πυογόνο κοκκίωμα, αιμαγγείωμα, σάρκωμα Kaposi
Miliary lesion Δερματικές εκδηλώσεις Clemente et al. (2012), PLOS Neglected Tropical Diseases Ciro Maguina Mular lesion C. Maguina Mular lesion Η νόσος του Carrion ήταν παρούσα από την προ-ίνκας εποχή Hugo Armando Sotomayor Tribín, 2016, Repertorio de Medicina y Cirugía, 25 (1)
Διάγνωση - Θεραπεία Ανίχνευση μικροοργανισμού παρασκευάσματα αίματος ή υγρών από ιστούς καλλιέργεια (επώαση μέχρι 10 ημέρες): ημίρρευστο θρεπτικό άγαρ εμπλουτισμένο με ορό κονίκλου και αιμοσφαιρίνη μοριακές τεχνικές (PCR) Ανίχνευση αντισωμάτων Κάτοικοι ενδημικών περιοχών θετικοί Μη διαγνωστικά οξείας λοίμωξης Θεραπευτική αγωγή χλωραμφενικόλη, πενικιλίνη, στρεπτομυκίνη, δοξυκυκλίνη, ριφαμπικίνη
Πυρετός των χαρακωμάτων (Trench fever) Αιτιολογικός παράγοντας: Bartonella quintana Διαβιβαστής: ψείρα σώματος (Pediculus hominis corporis) Kλινική εικόνα: πενθήμερος πυρετός κυκλικού τύπου, εξάνθημα, κακουχία αγγειωμάτωση, ενδοκαρδίτιδα Η μετάδοση ευνοείται από συνθήκες συγχρωτισμού (εμπόλεμη περίοδος) B. quintana (αναδυόμενο παθογόνο) Άστεγοι, αλκοολικοί και τοξικομανείς Χρόνια βακτηριαιμία και λεμφαδενοπάθεια, ενδοκαρδίτιδα, βακτηριακή αγγειωμάτωση «Αστικός πυρετός των χαρακωμάτων»
Παράρτημα Ανίχνευση μικροοργανισμών με άμεσο ή έμμεσο ανοσοφθορισμό www.leica-microsystems.com Το πρωτογενές (primary) και το δευτερογενές (secondary) αντίσωμα είναι εμπορικά διαθέσιμα και αναγνωρίζουν επιτόπους του αντιγόνου που μας ενδιαφέρει να ανιχνεύσουμε. Το αντιγόνο (Ag: target structure) μπορεί να είναι ολόκληρο το κύτταρο του μικροοργανισμού συστατικά του κυτταρικού τοιχώματος κυτταροκαλλιέργεια της οποίας τα κύτταρα έχουν προσβληθεί από το λοιμογόνο παράγοντα
Παράρτημα Ανίχνευση αντισωμάτων (Abs) έναντι μικροοργανισμών στον ορό του ασθενούς με έμμεσο ανοσοφθορισμό ή έμμεση ELISA Έμμεσος ανοσοφθορισμός Αντιγόνο (Ag) αντίσωμα σημασμένο με φθοριόχρωμα Αντιγονοειδικό αντίσωμα (Ab) σε ορό ασθενούς Ο ορός του ασθενούς τοποθετείται πάνω σε αντικειμενοφόρο πλάκα που φέρει ακινητοποιημένο το αντιγόνο (Ag). Αν υπάρχουν Abs έναντι του Ag στον ορό του ασθενούς, θα αλληλεπιδράσουν με το Ag. Για να καταστεί ορατό το σύμπλεγμα Ag-Ab, προστίθεται αντίσωμα σημασμένο με φθοριόχρωμα. Έμμεση ELISA Πηγαδάκι πλάκας ELISA καλυμμένο με αντιγόνο (εμπορικά διαθέσιμο) Προσθήκη ορού ασθενούς, που μπορεί να περιέχει αντιγονοειδικό αντίσωμα Προσθήκη αντισώματος σημασμένου με ένζυμο Προσθήκη υποστρώματος του ενζύμου ενζυμική αντίδραση παραγωγή χρώματος
Παράρτημα Ανοσοϊστοχημεία Ανοσοαποτύπωση microbeonline.com rockland-inc.com