Haemophilus influenzae - Haemophilus influenzae

„HIB“ přeadresuje tady. Pro univerzitní školu viz Bergen University College. Pro další použití Hib viz Hib (disambiguation).
Nesmí být zaměňována s HIV.

Haemophilus influenzae
Haemophilus influenzae.jpg
H. influenzae na Čokoládový agar talíř.
Vědecká klasifikace
Doména:
Bakterie
Království:
Eubakterie
Kmen:
Proteobakterie
Třída:
Gammaproteobakterie
Objednat:
Pasteurellales
Rodina:
Pasteurellaceae
Rod:
Haemophilus
Druh:
H. influenzae
Binomické jméno
Haemophilus influenzae
(Lehmann & Neumann 1896)
Winslow et al. 1917
Haemophilus influenzae satelitní kolonie (špičkový bod) blízko Zlatý stafylokok (žlutá) na destičce krevního agaru.

Haemophilus influenzae (dříve volal Pfeifferův bacil nebo Bacillus influenzae) je Gramnegativní, coccobacillary, fakultativně anaerobní kapnofilský patogenní bakterie z rodiny Pasteurellaceae. H. influenzae byl poprvé popsán v roce 1892 autorem Richard Pfeiffer během chřipka pandemický.[1]

Někteří lidé považovali bakterii za příčinu chřipka[2] do roku 1933, kdy došlo k virové povaze chřipka byla pevně stanovena a infekce jsou stále hovorově známé jako bakteriální chřipka. H. influenzae je zodpovědný za širokou škálu lokalizovaných a invazivních infekcí.

Tento druh byl prvním volně žijícím organismem, který měl celý genom seřazeno.[3]

Sérotypy

V roce 1930, dvě hlavní kategorie H. influenzae byly definovány: neenkapsulované kmeny a zapouzdřené kmeny. Zapouzdřené kmeny byly klasifikovány na základě jejich odlišných kapsulárních antigenů. Šest obecně uznávaných typů zapouzdřených H. influenzae jsou: a, b, c, d, e a f.[4]Genetická rozmanitost mezi nezapouzdřenými kmeny je větší než v zapouzdřené skupině. Neenkapsulované kmeny se nazývají netypovatelné (NTHi), protože jim chybí kapsulární sérotypy; Mohou však být klasifikovány multilokusovým zadáváním sekvencí. The patogeneze z H. influenzae infekce není zcela objasněna, ačkoli přítomnost tobolky v zapouzdřeném typu b (Hib), sérotypu způsobujícím stavy, jako je epiglotitida, je známo, že je hlavním faktorem virulence. Jejich kapsle jim umožňuje odolat fagocytóza a doplněk -zprostředkovaný lýza v neimunitním hostiteli. Nezapouzdřené kmeny jsou téměř vždy méně invazivní; mohou však u lidí vyvolat zánětlivou reakci, která může vést k mnoha příznakům. Očkování s Konjugovaná vakcína Hib je účinný v prevenci infekce Hib, ale nezabrání infekci kmeny NTHi.[5]

Nemoci

Haemophilus influenzae infekce
SpecialitaInfekční nemoc

Většina kmenů H. influenzae jsou oportunistické patogeny; to znamená, že obvykle žijí ve svém hostiteli, aniž by způsobovali onemocnění, ale způsobují problémy pouze tehdy, když příležitost vytvářejí jiné faktory (například virová infekce, snížená imunitní funkce nebo chronicky zanícené tkáně, například z alergií). Infikují hostitele tím, že se drží hostitelské buňky pomocí trimerní autotransportéry adhesiny.

Přirozeně získaná nemoc způsobená H. influenzae Zdá se, že se vyskytuje pouze u lidí. U kojenců a malých dětí H. influenzae příčiny typu b (Hib) bakteremie, zápal plic, epiglotitida a akutní bakteriální meningitida. Příležitostně to způsobuje celulitida, osteomyelitida, a infekční artritida. Je to jedna z příčin novorozenecká infekce.[6]

Vzhledem k rutinnímu používání konjugované vakcíny Hib v USA od roku 1990 se výskyt invazivního onemocnění Hib u dětí snížil na 1,3 / 100 000. Hib však zůstává hlavní příčinou infekcí dolních dýchacích cest u kojenců a dětí v rozvojových zemích, kde se vakcína příliš nepoužívá. Nezapouzdřený H. influenzae kmeny nejsou Hib vakcínou ovlivněny a způsobují ušní infekce (zánět středního ucha ), oční infekce (zánět spojivek ), a zánět vedlejších nosních dutin u dětí a jsou spojeny s zápal plic.

Diagnóza

Sputum Gramovo barvení při 1000násobném zvětšení. Sputum pochází od osoby trpící pneumonií Haemophilus influenzae a gramnegativní kokobacily jsou viditelné na pozadí neutrofilů.
Haemophilus influenzae vyžaduje X a PROTI faktory růstu. V této kultuře Haemophilus rostl pouze kolem papírového disku, který byl impregnován faktory X a V. Okolo disků, které obsahují pouze faktor X nebo V, není vidět růst bakterií.
Rentgen hrudníku případu Haemophilus influenzae, pravděpodobně jako sekundární infekce chřipkou. Zobrazuje nerovnoměrné konsolidace, zejména v pravém horním laloku (šipka).
Rentgen hrudníku v případě Exacerbace CHOPN kde výtěr z nosohltanu zjištěno Haemophilus influenzae: Neprůhlednosti (na pravé straně pacienta) lze vidět u jiných typů zápal plic, také.

Klinické příznaky mohou zahrnovat počáteční příznaky infekce horních cest dýchacích napodobování virové infekce, obvykle spojené s horečkami, často nízkého stupně. To může za několik dní progredovat do dolních dýchacích cest, přičemž vlastnosti se často podobají sípavé bronchitidě. Sputum může být obtížné vykašlávat a je často šedé nebo krémové barvy. Kašel může bez vhodné léčby přetrvávat týdny. Mnoho případů je diagnostikováno po infekcích hrudníku, které nereagují na peniciliny nebo cefalosporiny první generace. A rentgen hrudníku dokáže identifikovat alveolární konsolidaci.[7]

Klinická diagnóza H. influenzae obvykle provádí bakteriální kultura nebo aglutinace latexových částic. Diagnóza je považována za potvrzenou, když je organismus izolován ze sterilního místa těla. V tomto ohledu, H. influenzae kultivované z nosohltanu nebo sputa by to nenaznačovalo H. influenzae onemocnění, protože tato místa jsou kolonizována u jedinců bez onemocnění.[8] Nicméně, H. influenzae izolovaný z mozkomíšního moku nebo krve by naznačoval H. influenzae infekce.

Kultura

Bakteriální kultura H. influenzae se provádí na agarových deskách, výhodnější je čokoládový agar, s přidaným X (hemin ) a V (nikotinamid adenin dinukleotid ) faktory při 37 ° C v CO2- obohacený inkubátor.[9] Růst krevního agaru je dosažen pouze jako satelitní fenomén kolem jiných bakterií. Kolonie H. influenzae vypadají jako konvexní, hladké, bledé, šedé nebo průhledné kolonie.

Gram obarví a mikroskopické pozorování vzorku o H. influenzae zobrazí gramnegativní coccobacillus. Kultivovaný organismus lze dále charakterizovat pomocí kataláza a oxidáza testy, oba by měly být pozitivní. K rozlišení kapsulárního polysacharidu a jeho rozlišení je nutné provést další sérologické testování H. influenzae ba neenkapsulované druhy.

Ačkoli vysoce specifická, bakteriální kultura H. influenzae postrádá citlivost. Použití antibiotik před odběrem vzorků výrazně snižuje míru izolace usmrcením bakterií, než je možná identifikace.[10] Kromě toho H. influenzae je jemná bakterie ke kultivaci a jakákoli úprava kultivačních postupů může výrazně snížit míru izolace. Špatná kvalita laboratoří v rozvojových zemích má za následek nízkou míru izolace H. influenzae.

H. influenzae poroste v hemolytické zóně Zlatý stafylokok na destičkách s krevním agarem; hemolýza buněk pomocí S. aureus uvolňuje faktor V, který je potřebný pro jeho růst. H. influenzae nevyroste mimo hemolytickou zónu S. aureus kvůli nedostatku živin, jako je faktor V, v těchto oblastech. Fildesův agar je nejlepší pro izolaci. V médiu Levinthal vykazují kapsulované kmeny výrazný charakter hra duhovými barvami.

Latexová aglutinace částic

The test aglutinace latexových částic (LAT) je citlivější metoda detekce H. influenzae než je kultura.[11] Protože se metoda spoléhá spíše na antigen než na životaschopné bakterie, výsledky nejsou narušeny předchozím použitím antibiotik. Má také další výhodu v tom, že je mnohem rychlejší než kultivační metody. Testování citlivosti na antibiotika však není možné pouze s LAT, takže je nutná paralelní kultivace.

Molekulární metody

Polymerázová řetězová reakce Bylo prokázáno, že testy (PCR) jsou citlivější než testy LAT nebo kultivační a jsou vysoce specifické.[11] Testy PCR se však v klinických podmínkách dosud nestaly rutinou. Ukázalo se, že protiproudá imunoelektroforéza je účinnou výzkumnou diagnostickou metodou, ale byla do značné míry nahrazena PCR.

Interakce s Streptococcus pneumoniae

Oba H. influenzae a S. pneumoniae lze nalézt v horních dýchacích cestách člověka. V in vitro studium soutěže, S. pneumoniae vždy přemožen H. influenzae tím, že na něj zaútočíte peroxid vodíku a odizolování povrchových molekul H. influenzae potřeby přežití.[12]

Pokud jsou obě bakterie umístěny společně do nosní dutiny, pouze do 2 týdnů H. influenzae přežije. Když je kterýkoli z nich umístěn samostatně do nosní dutiny, každý z nich přežije. Při zkoumání tkáně horních cest dýchacích u myší vystavených oběma druhům bakterií byl zaznamenán mimořádně velký počet neutrofily (imunitní buňky). U myší vystavených pouze jednomu z těchto druhů nebyly neutrofily přítomny.

Laboratorní testy ukázaly, že neutrofily jsou vystaveny mrtvým H. influenzae byli agresivnější při útoku S. pneumoniae než neexponované neutrofily. Vystavení mrtvým H. influenzae nemělo žádný vliv na živý přenos H. influenzae.

Za tuto reakci mohou být zodpovědné dva scénáře:

  1. Když H. influenzae je napaden S. pneumoniae, signalizuje imunitnímu systému, aby zaútočil na S. pneumoniae
  2. Kombinace těchto dvou druhů spouští imunitní systém, který není spuštěn jednotlivě ani jedním druhem.

Není jasné proč H. influenzae není ovlivněna imunitní odpovědí.[13]

Choroba

Haemophilus influenzae může způsobit infekce dýchacích cest včetně zápalu plic, zánětu středního ucha, epiglotitidy (otok v krku), očních infekcí a infekcí krevního řečiště, meningitidy. Může také způsobit celulitidu (kožní infekci) a infekční artritidu (zánět kloubů).[14]

Léčba

Haemophilus influenzae produkuje beta-laktamázy a je také schopna je modifikovat proteiny vázající penicilin, takže získala odolnost vůči penicilinové skupině antibiotik. V závažných případech cefotaxim a ceftriaxon dodávaná přímo do krevního oběhu jsou zvolená antibiotika a v méně závažných případech asociace ampicilin a sulbaktam, cefalosporiny - druhé a třetí generace, nebo - fluorochinolony jsou preferovány. (Odolný vůči fluorochinolonům Haemophilus influenzae byly pozorovány.)[15]

Makrolidová antibiotika (např. klarithromycin ) mohou užívat pacienti s anamnézou alergie na beta-laktamová antibiotika.[Citace je zapotřebí ] Makrolid byla také pozorována rezistence.[16]

Vážné komplikace

Vážné komplikace HiB jsou poškození mozku, ztráta sluchu a dokonce i smrt.[17]

Prevence

ActHIB (Hib vakcína)

Efektivní vakcíny pro Haemophilus influenzae Typ B je k dispozici od počátku 90. let a je doporučován pro děti do 5 let a asplenické pacienty. The Světová zdravotnická organizace doporučuje a pentavalentní vakcína, kombinující vakcíny proti záškrt, tetanus, černý kašel, žloutenka typu B a Hib. Dosud neexistují dostatečné důkazy o tom, jak účinná je tato pentavalentní vakcína ve vztahu k jednotlivým vakcínám.[18]

Vakcíny proti Hib stojí zhruba sedmkrát více než celkové náklady na vakcíny proti spalničkám, obrně, tuberkulóze, záškrtu, tetanu a černému kašli. V důsledku toho, zatímco od roku 2003 bylo proti Hib očkováno 92% populace rozvinutých zemí, očkování bylo u rozvojových zemí 42% a u nejméně rozvinutých zemí pouze 8%.[19]

Vakcíny Hib neposkytují křížovou ochranu žádnému jinému Haemophilus influenzae sérotypy jako Hia, Hic, Hid, Hie nebo Hif.[20]

Orální očkování bylo vyvinuto pro netypizovatelné Haemophilus influenzae (NTHi) pro pacienty s chronická bronchitida ale neprokázalo se, že je efektivní při snižování počtu a závažnosti CHOPN exacerbace.[21]

Sekvenování

H. influenzae byl prvním volně žijícím organismem, u kterého byl sekvenován celý genom. Dokončil Craig Venter a jeho tým v Institut pro genomický výzkum - jeden z ústavů, který je nyní součástí Institutu J. Craiga Ventera. Haemophilus byl vybrán, protože jeden z vedoucích projektů, laureát Nobelovy ceny Hamilton Smith, pracoval na tom po celá desetiletí a byl schopen poskytovat vysoce kvalitní DNA knihovny. Genom kmene Rd KW20 se skládá z 1 830 138 párů bází DNA v jediném kruhovém chromozomu, který obsahuje 1604 genů kódujících proteiny, 117 pseudogenů, 57 genů tRNA a 23 dalších genů RNA.[22] Použitá metoda sekvenování byla brokovnice celého genomu, který byl dokončen a publikován v Věda v roce 1995.[23]

Pravděpodobně ochranná role transformace

Nezapouzdřený H. influenzae je často pozorován v dýchacích cestách u pacientů s chronickou obstrukční plicní nemocí (CHOPN). Neutrofily jsou také ve velkém množství pozorovány ve sputu od pacientů s CHOPN. Neutrofily fagocytují H. influenzae, čímž aktivuje oxidační respirační výbuch.[24] Namísto zabíjení bakterií jsou však neutrofily samy zabíjeny (ačkoli takový oxidační výbuch pravděpodobně způsobí poškození DNA v H. influenzae buňky). Zdá se, že nedostatek zabíjení bakterií vysvětluje přetrvávání infekce u CHOPN.[24]

H. influenzae mutanti vadní v rec1 gen (homolog z recA ) jsou velmi citliví na zabíjení oxidačním činidlem peroxidem vodíku.[25] Toto zjištění tomu nasvědčuje rec1 výraz je důležitý pro H. influenzae přežití v podmínkách oxidačního stresu. Jelikož se jedná o homolog z recA, rec1 pravděpodobně hraje klíčovou roli v rekombinační opravě poškození DNA. Tím pádem H. influenzae může chránit svůj genom před reaktivními formami kyslíku produkovanými fagocytárními buňkami hostitele prostřednictvím rekombinační opravy poškození oxidační DNA.[26] Rekombinační oprava poškozeného místa chromozomu vyžaduje kromě rec1, druhá homologní nepoškozená molekula DNA. Individuální H. influenzae Buňky jsou schopné přijímat homologní DNA z jiných buněk procesem proměna. Transformace v H. influenzae zahrnuje alespoň 15 genových produktů,[23] a je pravděpodobné, že adaptace pro opravu poškození DNA v rezidentním chromozomu.

Vakcíny zaměřené na neenkapsulované H. influenzae sérotypy jsou ve vývoji.[27]

Viz také

Reference

  1. ^ Kuhnert, P; Christensen, H, eds. (2008). Pasteurellaceae: Biology, Genomics and Molecular Aspects. Caister Academic Press. ISBN  978-1-904455-34-9.
  2. ^ Soper, G. A. (1919-05-30). „POUČENÍ PANDEMIE“. Věda. 49 (1274): 501–506. doi:10.1126 / science.49.1274.501. ISSN  0036-8075.
  3. ^ [1] O institutu J. Craiga Ventera, webové stránky institutu J. Craiga Ventera, vyvolány 21. listopadu 2015
  4. ^ Ryan, KJ; Ray, CG, eds. (2004). Sherris Medical Microbiology (4. vydání). McGraw Hill. 396–401. ISBN  978-0-8385-8529-0.
  5. ^ Slack, MP; et al. (1998). „Zvýšené sledování invazivních Haemophilus influenzae nemoc v Anglii, 1990 až 1996: dopad konjugovaných vakcín “. Pediatr Infect Dis J. 17 (9 doplňků): S204–7. doi:10.1097/00006454-199809001-00026. PMID  9781764.
  6. ^ Baucells, B.J .; Mercadal Hally, M .; Álvarez Sánchez, A.T .; Figueras Aloy, J. (2015). „Problematická asociace pro prevenci enterocolitis necrosante a redukci sepse tardía y mortalidad neonatal en recién nacidos pretérmino de menos de 1.500g: una revisión sistemática“. Anales de Pediatría. 85 (5): 247–255. doi:10.1016 / j.anpedi.2015.07.038. ISSN  1695-4033. PMID  26611880.
  7. ^ „Měření dopadu očkování proti konjugátu Streptococcus pneumoniae a Haemophilus influenzae typu b“ (PDF). Světová zdravotnická organizace. Září 2012
  8. ^ Puri J; Talwar V; Juneja M; Agarwal KN; et al. (1999). "Prevalence antimikrobiální rezistence mezi respiračními izoláty Haemophilus influenzae". Indian Pediatr. 36 (10): 1029–32. PMID  10745313.
  9. ^ Levine OS; Schuchat A; Schwartz B; Wenger JD; Elliott J; Centers for Disease Control (1997). "Obecný protokol pro populační dohled nad Haemophilus influenzae typ B " (PDF). Světová zdravotnická organizace. WHO / VRD / GEN / 95.05.
  10. ^ John TJ; Cherian T; Steinhoff MC; Simoes EA; et al. (1991). "Etiologie akutních respiračních infekcí u dětí v tropické jižní Indii". Rev Infect Dis. 13: Suppl 6: S463–9. doi:10.1093 / clinids / 13.supplement_6.s463. PMID  1862277.
  11. ^ A b Kennedy WA, Chang SJ, Purdy K, LE T a kol. (2007). „Výskyt bakteriální meningitidy v Asii s využitím vylepšeného testování mozkomíšního moku: polymerázová řetězová reakce, latexová aglutinace a kultivace“. Epidemiol Infect. 135 (7): 1217–26. doi:10.1017 / S0950268806007734. PMC  2870670. PMID  17274856.
  12. ^ Pericone, Christopher D .; Overweg, Karin; Hermans, Peter W. M .; Weiser, Jeffrey N. (2000). „Inhibiční a baktericidní účinky produkce peroxidu vodíku Streptococcus pneumoniae na ostatní obyvatele horních cest dýchacích“. Infect Immun. 68 (7): 3990–3997. doi:10.1128 / IAI.68.7.3990-3997.2000. PMC  101678. PMID  10858213.
  13. ^ Lysenko E; Ratner A; Nelson A; Weiser J (2005). „Role vrozených imunitních odpovědí ve výsledku mezidruhové soutěže o kolonizaci povrchů sliznic“. PLoS Pathog. 1 (1): e1. doi:10.1371 / journal.ppat.0010001. PMC  1238736. PMID  16201010.
  14. ^ "Příznaky a symptomy". Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC). 2019-01-24.
  15. ^ Chang CM; Lauderdale TL; Lee HC; et al. (Srpen 2010). „Kolonizace rezistentní na fluorochinolony Haemophilus influenzae mezi obyvateli pečovatelských domů na jihu Tchaj-wanu “. J. Hosp. Infikovat. 75 (4): 304–8. doi:10.1016 / j.jhin.2009.12.020. PMID  20356651.
  16. ^ Roberts MC; Soge OO; Žádná DB (leden 2011). "Charakterizace genů rezistence na makrolidy v systému Windows Haemophilus influenzae izolován od dětí s cystickou fibrózou ". J. Antimicrob. Chemother. 66 (1): 100–4. doi:10.1093 / jac / dkq425. PMID  21081549.
  17. ^ „Web vážných komplikací-CDC“. www.cdc.gov.
  18. ^ Bar-On ES; Goldberg E; Hellmann S; Leibovici L (2012). „Kombinovaná vakcína DTP-HBV-HIB oproti samostatně podávaným vakcínám DTP-HBV a HIB pro primární prevenci záškrtu, tetanu, černého kašle, hepatitidy B a Haemophilus influenzae B (HIB) ". Cochrane Database Syst Rev. 4 (4): CD005530. doi:10.1002 / 14651858.CD005530.pub3. PMID  22513932.
  19. ^ "Haemophilus influenzae typ B (HiB) ". Témata zdraví od A do Z. Citováno 2011-03-29.
  20. ^ Jin Z, Romero-Steiner S, Carlone GM, Robbins JB, Schneerson R (2007). „Haemophilus influenzae typu infekce a její prevence“. Infikovat. Immun. 75 (6): 2650–4. doi:10.1128 / IAI.01774-06. PMC  1932902. PMID  17353280.
  21. ^ Teo, Edward; Lockhart, Kathleen; Purchuri, Sai Navya; Pushparajah, Jennifer; Cripps, Allan W .; van Driel, Mieke L. (19. června 2017). „Orální očkování proti Haemophilus influenzae k prevenci akutních exacerbací chronické bronchitidy a chronické obstrukční plicní nemoci“. Cochrane Database of Systematic Reviews. 6: CD010010. doi:10.1002 / 14651858.CD010010.pub3. ISSN  1469-493X. PMC  6481520. PMID  28626902.
  22. ^ "Haemophilus influenzae Rd KW20, kompletní sekvence". 2020-04-04. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  23. ^ A b Fleischmann R; Adams M; Bílá O; Clayton R; et al. (1995). „Náhodné sekvenování a shromáždění celého genomu Haemophilus influenzae Rd ". Věda. 269 (5223): 496–512. Bibcode:1995Sci ... 269..496F. doi:10.1126 / science.7542800. PMID  7542800.
  24. ^ A b Naylor EJ; Bakstad D; Biffen M; et al. (Srpen 2007). "Haemophilus influenzae indukuje nekrózu neutrofilů: role při chronické obstrukční plicní nemoci? “. Dopoledne. J. Respir. Cell Mol. Biol. 37 (2): 135–43. doi:10.1165 / rcmb.2006-0375OC. PMID  17363778.
  25. ^ Sánchez-Rincón DA; Cabrera-Juárez E (říjen 1991). "Smrtelný a mutagenní účinek peroxidu vodíku na Haemophilus influenzae". J. Bacteriol. 173 (20): 6632–4. doi:10.1128 / jb.173.20.6632-6634.1991. PMC  209002. PMID  1917884.
  26. ^ Michod RE; Bernstein H; Nedelcu AM (květen 2008). "Adaptivní hodnota pohlaví v mikrobiálních patogenech". Infikovat. Genet. Evol. 8 (3): 267–85. doi:10.1016 / j.meegid.2008.01.002. PMID  18295550.} Tak jako PDF
  27. ^ „Studie hodnotící bezpečnost, reaktogenicitu a imunogenicitu vyšetřovací vakcíny GlaxoSmithkline (GSK) Biologicals GSK2838504A při podávání pacientům s chronickou obstrukční plicní nemocí (COPD) s trvalou obstrukcí proudění vzduchu“. ClinicalTrials.gov. 2014-02-27. Citováno 2016-09-20.

externí odkazy

Klasifikace
Externí zdroje