Протозойные инфекции дыхательной системы
Протозойные
инфекции дыхательной
системы (пневмоцистная
пневмония)
План
Введение
- История
- Морфология
- Патогенность
- Патогенез
- Эпидемиология
- Лабораторная диагностика
- Лечение и профилактика
Заключение
Список литературы
Введение
Самой
смертоносной болезнью при СПИДе считается
пневмоцистная пневмония (пневмоцистоз
- воспаление легких), вызываемая простейшим
организмом Pneumocystis carinii. Возбудители пневмоцистоза
широко распространены в окружающей среде,
и большинство из нас носит их в легких
без негативных последствий. Но при нарушении
иммунной системы под действием ВИЧ эти
простейшие организмы, считающиеся условно-патогенными,
становятся смертельно опасными. P. сarinii
заражено около 80% больных СПИДом. Собственно
с постановки диагноза пневмоцистной
пневмонии у первых 5-ти умерших от СПИДа
гомосексуалистов и началось изучение
СПИД- ассоциированных заболеваний. В
СССР первый пациент со СПИДом также умер
от тяжелого пневмоцистоза. До эпидемии
СПИДа такого рода патологии наблюдали
только у недоношенных детей и у людей
преклонного возраста на фоне снижения
общей активности иммунной системы. У
больных СПИДом пневмоцистоз развивается
медленно, но в конечном итоге больные
погибают от острой дыхательной недостаточности.
1
История
Возбудитель пневмоцистоза - Pneumocystis carina (Delanoe M., Delanoe P., 1912) - одноклеточный микроорганизм. По морфологическим признакам и чувствительности к антипротозойным препаратам их длительное время относили к типу простейших. Постепенно у пневмоцист начали выявлять черты, характерные для грибов. Попытки отнести их к грибам или простейшим наталкивались на нечеткость систематических критериев. По некоторым показателям они близки к Protozoa: по морфологии, наличию мейоза, присутствию в составе клеточной оболочки холестерола (а не эргостерола, как у грибов, что делает их чувствительными к антипаразитарным препаратам и нечувствительными к противогрибковому средству амфотерицину В), невозможности их культивирования на питательных средах для грибов. С грибами их сближает то, что пневмоцисты содержат структуры, подобные аскоспорам у грибов, а также фитостеролы, которых лишены животные клетки.
Метаболизм у P. carinii (синтез ароматических аминокислот, тимидина и др.) происходит, как у грибов, кроме того, у пневмоцист отсутствует спорогония, характерная для простейших. В 1988 г. Edman и Stringer, применив методы молекулярной генетики, показали, что последовательность нуклеотидов в т-РНК пневмоцист имеет высокую степень гомологии с последовательностью нуклеотидов т-РНК грибов, относящихся к дрожжам (Saccharomycetes serevisiae). Для сравненения - аналогичные последовательности изучались также у разных видов простейших: токсоплазм, плазмодиев, акантамеб и др. По генетическим признакам пневмоцисты были ближе всего к грибам. Но это грибы, которые имеют ряд черт, сближающих их с простейшими. Так, м-ДНК P. carinii содержит гены дегидрогеназы и цитохромоксидазы, которые на 60% подобны генам грибов и только на 20% генам простейших. Аналогичные свойства были установлены и у других видов грибов.
По
последним данным пневмоцисты относят
к грибам возможно, к актиномицетам или
высшим грибам - аско- или базидомицетам.
Одновременно некоторые исследователи
считают P. carinii филогенетически древним
возбудителем неопределенного систематического
положения, который в процессе эволюции
утратил характерные таксономические
признаки (Т. В. Бейер, 1989 г.). Современный
молекулярно-биологический и молекулярно-генетический
анализ не может окончательно определить
их видовую принадлежность. Для решения
этого вопроса необходимо ультраструктурное
исследование возбудителя, изучение его
филогенеза и усовершенствование техники
культивирования пневмоцист.
2
Морфология
Возбудитель - Pneumocystis carinii, который является дрожжевым грибом класса Blastomycetes, внеклеточный паразит, тропный к легочной ткани. Наиболее характерной структурой является «розетка», состоящая из 8 грушевидных спорозоитов, каждый из которых имеет размеры 1 – 2 мкм, объединенных в цистоподобную структуру диаметром 7 – 10 мкм. Более ранние стадии развития представлены 1 – 4 ядрами в слизистом шаровидном образовании, которые при интенсивной окраске по Романовскому – Гимзе окрашиваются соответственно в красный (ядро) и голубой цвет (цитоплазма) и окружены красно-фиолетовой оболочкой.
Пневмоцисты находятся в большом количестве в легочных альвеолах и бронхиолах (в трупном материале), где они окружены пенистым веществом и скоплениями плазматических клеток и эозинофилов. Некоторые микроорганизмы находятся внутри гистиоцитов.
Возбудитель не растет на искусственных питательных средах. Делались попытки выделить возбудителя с помощью легочной модели на мышах или крысах, которым предварительно вводится кортизон.
В
цикле развития пневмоцисты выделяют
вегетативную форму (трофозоит), предцисту
и цисту с внутрицистными тельцами.
Трофозоиты - клетки размером 1-8 мкм, покрытые тонкой оболочкой. Их форма разнообразная и мобильная (овальная, амебоподобная и др.). Она зависит от формы структур, к которым они прилегают. От поверхности трофозоита отходят микровыросты и длинные отростки в виде филоподий. За их счет пневмоцисты соединяются между собой и прикрепляются к клеткам хозяина. Ядро ограничено двумя мембранами. В цитоплазме выявляются митохондрии, свободные рибосомы, мелкие и крупные вакуоли, полисахариды, капли липидов. Иногда встречаются сдвоенные клетки, что может свидетельствовать о делении или копуляции. По данным электронно-микроскопических исследований, трофозоиты плотно прилегают к альвеолоцитам первого порядка. Филоподий могут углубляться в клетку легкого хозяина, не разрывая ее оболочку. Одновременно мембрана альвеолоцита может входить в тело трофозоита, не повреждая его. Физиологический контакт возбудителя с хозяином осуществляется через систему микропиноцитарных пузырьков.
Предцисты
- овальные клетки диаметром 2-5 мкм, лишенные
пелликулярных выростов. В них происходит
деление ядер. Цисты P. carinii округлой или
овальной формы размером 3,5 - 10 мкм, иногда
до 30 мкм (рис. 20). Они покрыты плотной трехслойной
оболочкой и внешней мембраной. В цитоплазме
содержится от 1 до 8 внутрицистных телец,
которые выходят в просвет альвеолы после
разрыва оболочки цисты. Пустые цисты
имеют неправильную форму, чаще в виде
полумесяца, иногда в них выявляются внутрицистные
тельца. Размер последних 1-2 мкм. Пелликула
внутрицистных телец вновь образуется
после выхода из разрушенной цисты. Они
становятся внеклеточными трофозоитами
и начинают новый раунд жизненного цикла.
3
Патогенность
P.carinii
– условно-патогенный микроорганизм.
У людей с нормальной иммунной системой
инфекция не проявляется. При иммунодефицитах
развивается пневмоцистная пневмония
(пневмоцистоз) – главная причина смертности
лиц, страдающих СПИДом.
4
Патогенез
Патогенез пневмоцистоза определяется биологическими свойствами возбудителя и состоянием иммунной системы хозяина. Пропагативные формы пневмоцист, которые до настоящего времени не описаны, минуют верхние дыхательные пути, достигают альвеол и начинают жизненный цикл в организме нового хозяина. Прикрепление трофозоитов к альвеолоцитам первого порядка опосредуется многими механизмами, в частности большим количеством поверхностных гликопротеинов у P. carinii, которые взаимодействуют с протеинами легочной ткани через маннозные рецепторы на клетках хозяина, особенно макрофагах. Поверхностные гликопротеины пневмоцист высоко иммунногенные. Прикрепление пневмоцист сопровождается пролиферацией возбудителя, его взаимодействием с сурфактантом, освобождением токсических метаболитов. Защиту организма хозяина от P. carinii осуществляют Т-лимфоциты, альвеолярные макрофаги, специфические AT. Взаимодействие микро- и макроорганизма остается на субклиническом уровне, пока иммунная система не нарушена. Компроментация иммунной системы стимулирует рост численности пневмоцист.
У здорового человека P. carinii размножаются медленно, однако болезнь резко активизируется при подавлении иммунной реакции и за время инкубационного периода количество пневмоцист в легких увеличивается от 10.000 до более чем 1.000.000.000 клеток. Они постепенно заполняют альвеолярное пространство. Это ведет к появлению пенистого, «сотовидного» экссудата, повреждению мембраны альвеолярных лейкоцитов, увеличению их проницаемости, разрушению альвеолоцитов первого порядка. Плотное прилегание пневмоцист к альвеолоцитам приводит к сокращению дыхательной поверхности легких. Механическое повреждение интерстициальной ткани легкого возбудителем и воспалительными клетками, инфильтрация стенки альвеол мононуклеарами, а клеток интерстиция - плазматическими клетками приводят к утолщению альвеолярной стенки в 5 - 20 раз, вследствие чего развивается альвеолярно-капиллярный блок.
При
СПИДе число паразитов в
На гистологических срезах легких, пораженных пневмоцистами, возникает картина, характерная только для пневмоцистоза. Расширенные бронхиолы, альвеолы и мелкие бронхи заполнены эозинофильной пенистой массой. Альвеолярный эпителий, контактирующий с возбудителем, гипертрофирован, стенки альвеол утолщены за счет расширения капилляров и инфильтрации лимфоидно-гистиоцитарными элементами. Вокруг сосудов наблюдаются обильные скопления плазмоцитов. На стенках бронхов и альвеол видны отдельные круглые формы и пласты пневмоцист, стелящиеся по стенкам альвеол. Выявляются разорванные цисты P. carinii с выбросом в окружающее пространство внутрицистных телец, которые наращивают цитоплазму и превращаются в трофозоиты, а потом дозревают до цист. Гистологическая картина легких напоминает альвеолярный липопротеиноз с явлениями экссудации, лейкоцитоза и сетчатого склероза. Заполненные пенистой массой группы альвеол и альвеолярные ходы чередуются с участками компресионного ателектаза и эмфиземы.
Для
построения собственной клеточной
оболочки P. carinii использует фосфолипиды
(ненасыщенный фосфатидилхолин) сурфактанта
хозяина. Это приводит к общему повреждению
сурфактантного обмена: дисбалансу в
уровнях сурфактантных фосфолипидов
и протеинов, гиперсекреции сурфактанта.
Выраженное размножение и созревание
P. carinii прямо коррелирует с пиком активности
сурфактантной системы. Гиперпродукция
сурфактанта на фоне развивающейся дисфункции
альвеолярных макрофагов приводит к заполнению
альвеол относительно гомогенной пенистой
массой. Механическое разрушение и инактивация
сурфактанта белками экссудата усугубляют
гипоксическое состояние тканей, активируют
фиброзирование межальвеолярных перегородок.
Происходит снижение секреторной функции
альвеолоцитов второго порядка и возрастание
их пролиферативной активности. Плоский
альвеолярный эпителий замещается кубическим.
У больных СПИДом размножение в альвеолах
P.carinii часто происходит в составе смешанной
инфекции (бактериальная флора, грибы).
Это создает патоморфологическую картину
пневмоцистоза.
5
Эпидемиология
Пневмоцисты
широко распространены среди многих
видов диких и домашних животных.
Их выявляют у мышей, крыс, хорьков,
кроликов, крупного рогатого скота, свиней,
собак и др. Спонтанное носительство
P. carinii считается обычным явлением. По
морфологическим признакам пневмоцисты
от разных видов животных почти идентичны.
Иммунологические, цитохимические и генетические
методы исследований последних лет свидетельствуют
об отличиях между P. carinii, выделенными
от различных видов животных. Так, антитела
к P. carinii, которые образуются у одного вида
животных, перекрестно не реагируют с
антигенами P. carinii других видов животных.
Хромосомы пневмоцист от человека, мышей,
хорьков сходны по размерам, но имеют индивидуальный
кариотип. В экспериментальных условиях
попытки передачи пневмоцист от человека
и различных видов животных другим видам
животных, даже иммунодефицитным, закончились
неудачей. Это свидетельствует о строгой
видовой специфичности P. carinii. Циркуляция
возбудителя среди людей происходит без
дополнительных хозяев.
Пневмоцистоз человека - антропоноз. Источник инфекции - человек.
Основной
механизм передачи - капельный. Главное
место локализации
Описана возможность вертикальной передачи пневмоцистоза от зараженных пневмоцистами ВИЧ-инфицированных женщин плоду. Этот путь реализуется редко. Зарегистрированы единичные случаи мертворождений, когда в аутопсийном материале из легких выявляли макрофаги, содержащие цисты P. carinii. При этом в локусах некроза плаценты также обнаруживали P. carinii. Развитие пневмоцистной пневмонии у детей первого года жизни, которые родились от ВИЧ-инфицированных матерей с пневмоцистозом, также может свидетельствовать о внутриутробном заражении младенцев.
Исследования показали, что число цист P. carinii у отдельных больных с неспецифическими заболеваниями легких колеблется в широких пределах - от 5 до 1500 цист в 1 мл мокроты, а по средним показателям в отдельных контингентах - от 140 ± 45 до 235 ± 30. Из-за невозможности выделения возбудителя из внешней среды сроки выживаемости пневмоцист в воздухе, других объектах не определены.
Существует
возможность возникновения
Исследования, проведенные среди ВИЧ-отрицательных и ВИЧ-положительных больных с неспецифическими заболеваниями легких и медицинских работников отделенния СПИДа и пульмонологических отделений, показали, что зараженность P. carinii больных колеблется от 28% до 84%, количество выделяемых цист в мокроте - от 155 до 330 в 1 мл. Зараженность P. carinii медицинских работников, обследованных по клиническим показаниям (наличие кашля, мокроты, патологии дыхательных путей), - 100%, число выделяемых пневмоцист - 165 цист в 1 мл мокроты. Учитывая частое и длительное пребывание больных в стационаре, назначение им инвазивных методов исследования (бронхо-, трахеоскопия), переуплотненность палат и отсутствие боксированных помещений, а также значительную зараженность P. carinii медицинского персонала, можно предположить возможность легкой передачи пневмоцистоза в отделениях. Его можно рассматривать как внутрибольничную инфекцию с капельным механизмом передачи.
По данным литературы, пневмоцистная пневмония чаще всего регистрируется у детей раннего возраста, несовершенство иммунитета у которых обусловлено недоношенностью, дефектами иммунной системы (гипо- или агаммаглобулинемия), проявлениями рахита, пороками сердца, цитомегаловирусной инфекцией. Большинство исследователей связывают пневмоцистоз с детским возрастом. P. carinii выявляли у 10 - 40% обследованных детей в странах Европы и у 7% - в странах Африки. Однако допускается, что действительная зараженность пневмоцистами выше. По данным серологических исследований (РИФ, ИФА, метод встречного электрофореза), в США из 120 здоровых детей в возрасте до 1 года 33% имели AT к P. carinii, в возрасте 3-4 лет - 83%. В Дании исследование в РИФ сывороток 300 детей выявило AT к P. carinii у 20% детей до 1 года, у 33% - в возрасте 1 года, у 58% -2 лет, у 75% - 3 - 5 лет, и у 71% - 11 - 15 лет.
Основными группами риска развития пневмоцистной пневмонии являются взрослые и дети с системными заболеваниями крови и соединительной ткани, онкологические больные, реципиенты трансплантированных органов, пациенты с другими болезнями, для лечения которых используют иммуносупрессивную терапию (кортикостероиды, цитостатики, облучение).
Частота развития пневмоцистной пневмонии в группе больных с гемобластозами составляет в среднем 2%. Она зависит от характера заболевания (при лимфопролиферативных процессах - до 9%), от вида препаратов, их количества, дозы, длительности терапии. После трансплантации костного мозга пневмоцистная пневмония развивалась у 0,7 - 15% пациентов. У взрослых с неоплазмами на аутопсии пневмоцистоз выявлен у 5% умерших. К группам риска заражения пневмоцистами и развития пневмоцистной пневмонии относятся лица пожилого возраста, больные диабетом.
Имеются
сообщения о выявлении
Многочисленные данные литературы свидетельствуют о персистенции пневмоцист в иммунокомпетентном организме человека и животных без развития выраженных форм болезни
Лишь
иммунодефицит ведет к
У
детей развитие пневмоцистной пневмонии
может происходить при
У взрослых ВИЧ-инфицированных лиц риск развития пневмоцистной пневмонии повышается при содержании CD4+ меньше 200 клеток в 1 мкл крови. Среди ВИЧ-инфицированных в США в 95% случаев пневмоцистной пневмонии произошло у больных с содержанием CD4+ меньше 200 в 1 мкл, из них у 79% - с менее 100 клеток в 1 мкл. У 5% больных пневмоцистная пневмония зарегистрирована при содержании CD4+ более 200 клеток в 1 мкл. На риск развития пневмоцистной пневмонии, кроме возраста и содержания CD4+, влияют пол, расовые и этнические показатели. Так, риск развития пневмоцистной пневмонии у мужчин в 2 раза выше, чем у женщин; пневмоцистная пневмония в 4 раза чаще встречается у белокожих американцев, чем у афроамериканцев; исландцы азиатского и европейского происхождения также чаще болеют пневмоцистной пневмонии, чем коренные жители Исландии.
Данные
литературы последних лет свидетельствуют
о снижении уровня пораженности пневмоцистозом
и смертности от него у больных СПИДом.
Это связывается с широким применением
первичной профилактки пневмоцитоза у
пациентов с низким содержанием CD4+ в крови.
6
Лабораторная диагностика
Диагноз
пневмоцистоза может быть поставлен
лишь при бесспорной идентификации
P. carinii в патологическом материале. Пневмоцистоз
протекает в виде моноинфекции или смешанной
инфекции, например с криптококкозом,
цитомегаловирусной инфекцией, туберкулезом.
Для окраски P. carinii в патологическом материале используют краску Романовского – Гимза или акридиновый оранжевый.
Серологическая диагностика P. carinii возможна при использовании непрямого метода иммунофлюоресценции и так называемого ELISA – метода (англ. enzyme-linked immunosorbent assay). При этом особая трудность состоит в дифференциации антител, имеющихся у здоровых людей контрольной группы, от антител, появляющихся при пневмоцистной пневмонии. Для диагностики применяют также РИФ, ИФА.
7
Лечение и профилактика
Препаратами выбора являются бактрим и пентамидина изотионат. Бактрим назначают перорально или внутривенно (в дозе 20 мг/кг триметоприма и 100 мг/кг сульфаметоксазола в сутки в течение 2— 4 нед). Препарат хорошо переносится и предпочтительнее пентамидина при назначении больным, не страдающим ВИЧ-инфекцией.
Пентамидин
вводят внутримышечно или внутривенно
(медленно на протяжении 1—2 ч в 100 мл
5% раствора глюкозы) в дозе 4 мг/кг в
сутки в течение 2—3 нед. Для лечения
пневмоцистоза ВИЧ-
При благоприятном течении заболевания состояние больных начинает улучшаться в среднем через 4 дня после начала терапии.
Среди недоношенных детей смертность от пневмоцистной пневмонии составляет 50%; при пневмоцистной пневмонии у взрослых, не страдающих иммунодефицитом, прогноз более благоприятный.
Применение бактрима (5 мг/кг триметоприма и 25 мг/кг сульфаметоксазола в сутки) предупреждает развитие пневмоцистной пневмонии среди групп с высоким риском заражения. Возможная контагиозность пневмоцистоза требует изоляции больных. После выписки больных проводится заключительная дезинфекция палат.
После проведенного лечения и выздоровления полного восстановления сурфактантной системы легких не происходит. Это является причиной колонизации дыхательной системы больных СПИДом нозокомиальными, стойкими к антибиотикам широкого спектра действия штаммами микроорганизмов. Поэтому рецидивирующие пневмонии у больных СПИДом - нередкое явление.
Специфическая профилактика пневмоцистной пневмонии отсутствует.
Мероприятия по выявлению источника инфекции должны проводиться в группах риска, семьях зараженных P. carinii больных, по клиническим показаниям среди медицинских работников отделений, где пребывают больные из групп риска. При наличии у перечисленных лиц субклинических или клинически выраженных симптомов со стороны дыхательных органов они должны быть обследованы на пневмоцистоз. В дальнейшем в зависимости от тяжести патологического процесса в легких, степени иммунодефицита, сопутствующих заболеваний или эпидемической опасности производится выбор лечебных и предупредительных мероприятий.
При тяжелом течении болезни лиц с пневмоцистной пневмонией размещают в боксах или полубоксах и назначают специфическое лечение. Медицинским работникам и персоналу, у которых выявлены клинически выраженные формы пневмоцистоза, проводят лечение. При субклиническом течении - санацию.
Химиопрофилактику
пневмоцистной пневмонии
Химиопрофилактика
пневмоцистной пневмонии
Профилактика
предупреждает заболевание
Мероприятия
по разрыву механизма передачи не отличаются
от мер при других капельных инфекциях.
Они включают строгое соблюдение врачами,
медицинским персоналом и больными больничного
режима, проветривание, кварцевание и
влажную уборку дважды в день палат и других
помещений, где находятся больные. Большое
значение имеет совершенствование системы
вентиляции в лечебно-профилактических
учреждениях.
Заключение
Пневмоцистоз
легких представляет собой хроническое
инфекционное заболевание с преимущественным
поражением легких. Его возбудителем является
простейшее — пневмоциста (Pneumocystis carinii),
который является условно-патогенным
возбудителем, ее патогенные свойства
проявляются только при угнетении естественной
резистентности организма, в частности,
при иммуннодефиците разного происхождения.
Заражение пневмоцистами происходит в
основном аэрозольно от больных людей
или домашних животных, а также от выделителей
этого простейшего. Пневмоцистозом чаще
всего болеют дети первых месяцев после
рождения, особенно недоношенные. Точная
длительность инкубационного периода
неизвестна. Длительность заболевания
составляет несколько месяцев. Пневмоцистоз
легких возникает в виде небольших вспышек
или спорадических случаев. Заболевание
протекает тяжело и нередко заканчивается
смертельным исходом. Относится к числу
наиболее распространенных СПИД-индикаторных
болезней.
Список литературы:
- Воробьев А.А., Быков А.С., Пашков Е.П., Рыбакова А.М., «Микробиология», Москва, Медицина, 2003 г.
- Коротяев А.И., Бабичев С.А., «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология», С-Пб., 2008 г.
- Поздеев О.К., «Медицинская микробиология», Москва, 2001г.
- Воробьева А.А., Быкова А.С., «Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии», Москва, 2003г.
- Борисов Л.Б., «Медицинская микробиология, вирусология, иммунология», Москва, 2005г.
- Покровский В.И., «Медицинская микробиология, иммунология, вирусология», Москва, 2002г.

- Протокол IPsec
- Протокол TCP IP
- Протокол TCP-IP
- Протокол как отражение коллегиального способа принятия решений
- Протокол межсетевого взаимодействия IP
- Протокол наблюдения
- Протокол об административном правонарушении: понятие, структура, содержание
- Противоэрозийные мероприятия
- Противоэрозионные меры борьбы
- Протидія незаконному відшкодуванню ПДВ
- Протидія та розкриття злочинів вчинених неповнолітніми
- Протикарстові і проти суфозійні заходи
- Протиріччя між римською і візантійською церквами у IX столітті
- Протистояння економічному тиску транснаціональних корпорацій