Patofyziologie

Inhalace Mycobacteriumtuberculosis vede k jednomu ze čtyř možných výsledků:

• Okamžitá likvidace organismu
• Latentní infekce
• Vznik aktivního onemocnění(primární onemocnění)
• Aktivní onemocnění o mnoho let později(reaktivační onemocnění).

Mezi jedinci s latentní infekcí a bez základních zdravotníchproblémů se reaktivační onemocnění vyskytuje v 5 až 10 procentech případů . Riziko reaktivace je výrazně zvýšeno u pacientů s HIV . Tyto následky jsou dány souhrou faktorů, které lze připsat jak organismu, tak hostiteli.

Primární onemocnění

Mezi přibližně 10 procenty infikovaných jedinců, u nichž se vyvine aktivní onemocnění, se přibližně u poloviny z nich vyvine během prvních dvou až tří let a je popisováno jako rychle progredující nebo primární onemocnění.

Tuberkulózní bacily zakládají infekci v plicích poté, co jsou přenášeny v dostatečně malých kapičkách (5 až 10 mikrometrů), aby se dostaly do alveolárních prostor. Pokud obranný systém hostitele nedokáže infekci zlikvidovat, bacily se množí uvnitř alveolárních makrofágů a nakonec buňky usmrtí. infikované makrofágy produkují cytokiny a chemokiny, které přitahují další fagocytující buňky, včetně monocytů, dalších alveolárních makrofágů aneutrofilů, které nakonec vytvoří uzlovitou granulomatózní strukturu zvanou tuberkulóza. Pokud není replikace bakterií kontrolována, tuberkulus se zvětšuje a bacily se dostávají do místních drenážních lymfatických uzlin. To vede klymfadenopatii, charakteristickému klinickému projevu primárnítuberkulózy (TBC). Léze vzniklá expanzí tuberkulu do plicního parenchymu a postižením lymfatických uzlin se nazývá Ghonův komplex.Počáteční infekci může doprovázet bakteriémie.

Bakterie se dále množí, dokud se nevyvine účinná buněčná imunitní odpověď (CMI), obvykle dva až šest týdnů po infekci.Neschopnost hostitele vytvořit účinnou CMI odpověď a opravit tkáň vede k postupné destrukci plic. Tumor nekrotizující faktor (TNF)-alfa, reaktivní meziprodukty kyslíku a dusíku a obsah cytotoxických buněk (granzymy, perforin) mohou přispívat k rozvoji kaseotické nekrózy, která charakterizuje tuberkulózní lézi.

Nekontrolovaný růst bakterií může vést k hematogennímu šíření bacilů a vzniku diseminované TBC. Diseminované onemocnění s lézemipřipomínajícím proso se označuje jako miliární TBC. Bacily se také mohou šířit erozí kaseifikujících lézí do plicních dýchacích cest -a hostitel se stává infekčním pro ostatní. Při absenci léčby dochází v 80 % případů k úmrtí . U zbývajících pacientů se vyvine chronické onemocnění nebo se uzdraví. Chronické onemocnění je charakterizováno opakovanými epizodami hojenífibrotickými změnami v okolí lézí a rozpadem tkáně. Úplná spontánníeradikace bacilů je vzácná.

Reaktivační onemocnění

Reaktivační TBCvzniká proliferací dříve spící bakterie vyseté v době primární infekce. Mezi jedinci s latentní infekcí a se základními zdravotními problémy se reaktivační onemocnění vyskytuje u 5 až 10 %. S reaktivační TBC je spojena imunosuprese, ačkoli není jasné, jaké specifické faktory hostitele udržují infekci v latentním stavu a co spouští latentní infekci, aby se stala zjevnou. Imunosupresivní stavy spojené s reaktivační TBC viz předchozí článek. Proces onemocnění u reaktivační TBC bývá lokalizovaný (na rozdíl od primárního onemocnění): dochází k malému postižení regionálních lymfatických uzlin a ke zmenšování kazuistik. Léze se obvykle vyskytují v plicních apexech a diseminovanéonemocnění je neobvyklé, pokud není hostitel silně imunosuprimován. Obecně se má za to, že úspěšně zvládnutá latentní TBC poskytuje ochranupřed následnou expozicí TBC

Obrázek1. Patofyziologie tuberkulózy

Převzato se svolením z „Immune responses to tuberculosis in developing countries:implications for new vaccines“ od Grahama A. W. Rook, Keertan Dheda, AlimuddinZumla v Nature Reviews Immunology publikovaném Nature Publishing Group Aug 1,2005

Microbiology

M.tuberculosis (MTB) patří do rodu Mycobacterium, který zahrnuje více než 80dalších druhů. Tuberkulóza (TB) je definována jako onemocnění způsobené členy komplexu M. tuberculosis, který zahrnuje tuberkulózní bacil (M.tuberculosis), M. bovis, M. africanum, M. microti, M. canetti, M. capraea M. pinnipedi .

Celenový obal: Buněčný obal mykobakterií se skládá z jádra složeného ze tří vzájemně kovalentně spojených makromolekul (peptidoglykanu, arabinogalaktanu a mykolových kyselin) a lipopolysacharidu, lipoarabinomannanu (LAM), o kterém se předpokládá, že je ukotven na plazmatické membráně.

Obsahujecharakteristiky: Složky buněčné stěny dávajíemykobakteriím jejich charakteristické barvicí vlastnosti. Organismus se barví pozitivně v Gramově barvení. Struktura kyseliny mykolové propůjčuje bakteriím schopnost odolávat destilaci kyselým alkoholem po obarvení některými anilinovými barvivy,což vedlo k označení acid fast bacillus (AFB). Mikroskopie k detekci AFB (pomocíZiehl-Neelsenova nebo Kinyounova barvení) je nejčastěji používaným postupem k diagnosticeTB; vzorek musí obsahovat alespoň 10 jednotek tvořících kolonie (CFU)/ml, aby byl nátěr pozitivní. Mikroskopie vzorků obarvených fluorochromovým barvivem (např. auraminem O) představuje jednodušší, účinnější a citlivější alternativu. Mikroskopická detekce mykobakterií však neodlišuje M. tuberculosis od netuberkulózních mykobakterií.

Růstovécharakteristiky: MTB jsou aeroby. Jejichreprodukci zvyšuje přítomnost 5-10 % CO2 vatmosféře. Pěstují se na kultivačních médiích s vysokým obsahem lipidů, např. na Lowenstein-Jensenově (LJ) médiu. Doba generace TB je přibližně 12-18 hodin, takže kultury musí být inkubovány tři až šest týdnů při 370C, dokud se množení nestane mikroskopicky viditelným. Byly vyvinuty kultivační systémy na bázi bujónu, které zlepšují rychlost a citlivost detekce . U vzorků s pozitivním stěremAFB může systém BACTEC detekovat M. tuberculosis přibližně za osm dní (ve srovnání s přibližně 14 dny u vzorků s negativním stěrem .

Testování citlivosti na léky: Testování citlivosti na léčiva je s výskytem stále rezistentnějších izolátů M.tuberculosis stále důležitější. Kromě konvenčních metod testování citlivosti M.tuberculosis na léčiva byly vyvinuty metody, které se opírají o automatizované systémy a testy založené naPCR . Mikroskopický pozorovací test citlivosti na léčiva (MODS) je další test citlivosti na léčiva založený na pozorování růstu M. tuberculosis v tekutém bujónovém médiu obsahujícím testované léčivo. Při hodnocení 3 760 vzorků sputa pomocíMODS, automatizovaného systému MB/BacT a Löwenstein-Jensenovy kultivace byla citlivost 98, 89, resp. 84 % a medián doby do získání výsledků testu byl7, 22, resp. 68 dní . Xpert MTB/RIF je integrovaný systém, který kombinuje přípravu vzorků v modulárním kazetovém systému a real-timePCR. V roce 2010 byla tato technika doporučena Světovou zdravotnickou organizací (WHO) k použití namísto tradiční mikroskopie stěru pro diagnostiku TBC rezistentní vůči lékům nebo TBC u pacientů infikovaných HIV . Bylo prokázáno, že tento test má citlivost vyšší než 98 % u případů TBC pozitivních na stěr ze sputa a 75 až 90 % u případů TBC negativních na stěr. Citlivost při detekci rifampicinrezistentní MTB přesáhla 97 procent, zatímco specificita se pohybovala v rozmezí 98 až 100 procent. test může poskytnout výsledky za méně než dvě hodiny . Zde je rifampicinrezistence hodnocena jako náhražka multirezistentní MTB.

Závěr

Jižní Súdán čelí obrovským výzvám v oblasti kontroly tuberkulózy. To je částečně způsobeno omezenou laboratorní sítía chybějící referenční laboratoří pro tuberkulózu (pozorování autora).

1. ComstockGW. Epidemiologie tuberkulózy. Am RevRespir Dis 1982; 125:8.
2. Národní akční plán boje proti multirezistentní tuberkulóze. MMWR Recomm Rep 1992; 41:5.
3. BarnesHL, Barnes, IR. Délka života u plicní tuberkulózy s dutinou. Am Rev Tuberculosis 1928; 18:412.
4. Sarafino Wani RL. 2012. Tuberkulóza 1. Epidemiologie mycobacterium tuberculosis.SSMJ; 5(2): 45-46
5. HeimbeckJ. Infekce tuberkulózy. ActaMed Scand 1930; 74:143.
6. van Soolingen D, Hoogenboezem T, de Haas PE, etal. A novelpathogenic taxon of the Mycobacteriumtuberculosis complex, Canetti: characterization of an exceptional isolate fromAfrica. Int J Syst Bacteriol 1997; 47:1236.
7. McNeilMR, Brennan PJ. Struktura, funkce a biogeneze buněčného obalumykobakterií ve vztahu k bakteriální fyziologii, patogenezi a lékové rezistenci; některé myšlenky a možnosti vyplývající z nedávných strukturníchinformací. Res Microbiol 1991; 142:451.
8. AllenBW, Mitchison DA. Counts of viable tubercle bacilli in sputum related to smearand culture gradings. Med Lab Sci 1992;49:94.
9. Kent, PT, Kubica, GP. Veřejnézdravotnictvímykobakteriologie: A guide for the level III laboratory. Centers for Disease Control, USPHS. 1985.
10. Hanna, BA. Diagnostika tuberkulózy pomocí mikrobiologických technik. In: Tuberkulóza a tuberkulóza: Tuberculosis, Rom, WN, Garay, S (Eds), Little,Brown, Boston1995
11. RobertsGD, Goodman NL, Heifets L, et al. Evaluation of the BACTEC radiometric methodfor recovery of mycobacteria and drug susceptibility testing of Mycobacteriumtuberculosis from acid-fast smear-positive specimens. J Clin Microbiol 1983; 18:689.
12. Morgan MA, Horstmeier CD, DeYoung DR, RobertsGD. Srovnání radiometrické metody (BACTEC) a konvenčních kultivačních médií pro záchyt mykobakterií z nátěrových negativních vzorků. JClin Microbiol 1983; 18:384.
13. CanettiG, Rist N, Grosset J. Measurement of sensitivity of the tuberculous bacillus toantibacillary drugs by the method of proportions. Metodika, kritéria rezistence, výsledky a interpretace. RevTuberc Pneumol (Paris) 1963; 27:217.
14. CanettiG, Froman S, Grosset J, Et Al. Mycobacteria: Laboratory Methods For TestingDrug Sensitivity And Resistance. BullWorld Health Organ 1963; 29:565.
15. MooreDA, Evans CA, Gilman RH, et al. Microscopic-observation drug-susceptibilityassay for the diagnosis of TB. N Engl JMed 2006; 355:1539.
16. WHO. Diagnostika tuberkulózy: Automatizovaný test DNA. http://www.who.int/tb/features_archive/new_rapid_test/en/ (Přístup 07.05.2012).
17. HelbD, Jones M, Story E, et al. Rapid detection of Mycobacterium tuberculosis andrifampin resistance by use of on-demand, near-patient technology. J Clin Microbiol 2010; 48:229.
18. Boehme CC, Nabeta P, Hillemann D, et al. Rapid molecular detectionof tuberculosis and rifampin resistance. NEngl J Med 2010; 363:1005.
19. NicolMP, Workman L, Isaacs W, et al. Accuracy of the Xpert MTB/RIF test fordiagnosis of pulmonary tuberculosis in children admitted to hospital in CapeTown, South Africa: a descriptive study. LancetInfect Dis 2011; 11:819.