Гемофильная инфекция (прежнее название Пфайффер бацилла или Bacillus грипп ) является грамотрицательным , coccobacillary , анаэробной capnophilic патогенных бактерий семейства Pasteurellaceae . H. гриппа был впервые описан в 1892 году Ричард Пфайфер во время гриппа пандемии , [1] , которые неправильно описал гемофильной инфекции в качестве причинного микроба, который сохраняет «грипп» в его названии. [2] [3]
Haemophilus influenzae | |
---|---|
H. influenzae на пластине с шоколадным агаром . | |
Научная классификация | |
Домен: | |
Королевство: | |
Тип: | |
Класс: | |
Заказ: | |
Семья: | |
Род: | |
Разновидность: | H. influenzae |
Биномиальное имя | |
Haemophilus influenzae (Lehmann & Neumann, 1896 г.) Winslow et al. 1917 г. |
Инфекция, вызванная Haemophilus influenzae | |
---|---|
Специальность | Инфекционное заболевание |
Некоторые утверждали, что бактерия является причиной гриппа [4] как бактериального гриппа. H. influenzae вызывает широкий спектр локализованных и инвазивных инфекций, но грипп вызывается вирусами.
Этот вид был первым свободноживущим организмом, весь геном которого был секвенирован. [5]
Серотипы
В 1930 г. были определены две основные категории H. influenzae : неинкапсулированные штаммы и инкапсулированные штаммы. Инкапсулированные штаммы были классифицированы на основе их отдельных капсульных антигенов. Шесть общепризнанных типов инкапсулированных H. influenzae : a, b, c, d, e и f. [6] Генетическое разнообразие среди неинкапсулированных штаммов больше, чем внутри инкапсулированной группы. Неинкапсулированные штаммы называют нетипируемыми (NTHi), потому что у них отсутствуют капсульные серотипы; однако их можно классифицировать по мультилокусному типированию последовательностей. Патогенез из H.influenzae , инфекций не полностью, хотя наличие polyribosyl рибит фосфата (PRP) капсулы в инкапсулированных типа В (Hib), серотипа вызывает условий , таких как эпиглоттита , как известно, является одним из основных факторов вирулентности. [7] Их капсула позволяет им противостоять фагоцитозу и комплемент опосредованного лизиса в неиммунном хозяине. Неинкапсулированные штаммы почти всегда менее инвазивны; однако они могут вызывать воспалительную реакцию у людей, которая может приводить ко многим симптомам. Вакцинация конъюгированной вакциной Hib эффективна для предотвращения инфекции Hib, но не предотвращает инфицирование штаммами NTHi. [8]
Большинство штаммов H. influenzae являются условно-патогенными микроорганизмами; то есть они обычно живут в своем хозяине, не вызывая болезни, но вызывают проблемы только тогда, когда другие факторы (такие как вирусная инфекция, снижение иммунной функции или хроническое воспаление тканей, например, из-за аллергии) создают возможность. Они заражают хозяина, прилипая к клетке-хозяину, используя тримерный аутотранспортер адгезинов . [ необходима цитата ]
Инфекция, вызванная Haemophilus influenzae типа b (Hib)
Естественно приобретенное заболевание, вызванное H. influenzae, по- видимому, встречается только у людей. У младенцев и маленьких детей H. influenzae типа b (Hib) вызывает бактериемию , пневмонию , эпиглоттит и острый бактериальный менингит . Иногда он вызывает целлюлит , остеомиелит и инфекционный артрит . Это одна из причин неонатальной инфекции . [9]
Благодаря регулярному использованию вакцины против Hib в США с 1990 г. частота инвазивной Hib-инфекции снизилась до 1,3 на 100 000 у детей. Однако Hib остается основной причиной инфекций нижних дыхательных путей у младенцев и детей в развивающихся странах, где вакцина не используется широко. Неинкапсулированные штаммы H.influenzae не подвержены действию Hib-вакцины и вызывают инфекции уха ( средний отит ), глазные инфекции ( конъюнктивит ) и синусит , а также вызывают пневмонию. [ необходима цитата ]
Диагностика
Клинические признаки могут включать начальные симптомы инфекции верхних дыхательных путей, имитирующие вирусную инфекцию, обычно связанные с лихорадкой, часто незначительной. Это может прогрессировать в нижние дыхательные пути в течение нескольких дней с признаками, часто напоминающими хрипный бронхит. Мокрота отхаркивается с трудом, часто бывает серого или кремового цвета. Кашель может сохраняться в течение нескольких недель без соответствующего лечения. Многие случаи диагностируются после инфекций грудной клетки, которые не реагируют на пенициллины или цефалоспорины первого поколения. Рентген грудной клетки может идентифицировать альвеолярную консолидацию. [10]
Клиническая диагностика H. influenzae обычно проводится с помощью бактериальной культуры или агглютинации латексных частиц. Диагноз считается подтвержденным, когда организм изолирован от стерильного участка тела. В этом отношении H. influenzae, культивированный из носоглоточной полости или мокроты, не будет указывать на заболевание H. influenzae , потому что эти участки колонизируются у здоровых людей. [11] Однако H. influenzae, выделенный из спинномозговой жидкости или крови, может указывать на инфекцию H. influenzae .
Культура
Бактериальное культивирование H. influenzae проводится на чашках с агаром, предпочтительным из которых является шоколадный агар , с добавлением факторов X ( гемина ) и V ( никотинамидадениндинуклеотид ) при 37 ° C в инкубаторе, обогащенном CO 2 . [12] Рост кровяного агара достигается только как явление-спутник вокруг других бактерий. Колонии H. influenzae выглядят как выпуклые, гладкие, бледные, серые или прозрачные колонии. [ необходима цитата ]
Окрашивание по Граму и микроскопическое исследование образца H. influenzae покажут грамотрицательные коккобациллы . Культивированный организм может быть дополнительно охарактеризован с помощью тестов на каталазу и оксидазу , оба из которых должны быть положительными. Необходимо дальнейшее серологическое тестирование, чтобы отличить капсульный полисахарид и различить H. influenzae b и неинкапсулированные виды. [ необходима цитата ]
Несмотря на высокую специфичность, бактериальная культура H. influenzae не чувствительна. Использование антибиотиков перед взятием образца значительно снижает уровень изоляции, убивая бактерии до того, как станет возможной идентификация. [13] Помимо этого, H. influenzae - это привередливая бактерия для культивирования, и любое изменение процедур культивирования может значительно снизить уровень изоляции. Низкое качество лабораторий в развивающихся странах привело к низким показателям изоляции H. influenzae . [ необходима цитата ]
H. influenzae будет расти в гемолитической зоне Staphylococcus aureus на пластинах с кровяным агаром; гемолиз клеток S. aureus высвобождает фактор V, необходимый для его роста. H. influenzae не будет расти за пределами гемолитической зоны S. aureus из-за нехватки питательных веществ, таких как фактор V. Для изоляции лучше всего подходит агар Филдеса. В среде Левинталя капсулированные штаммы демонстрируют отчетливую радужную окраску .
Склеивание латексных частиц
Тест на агглютинацию латексных частиц (LAT) является более чувствительным методом обнаружения H. influenzae, чем культивирование. [14] Поскольку метод полагается на антиген, а не на жизнеспособные бактерии, предыдущее использование антибиотиков не влияет на результаты. Он также имеет дополнительное преимущество в том, что он намного быстрее, чем методы культивирования. Однако тестирование чувствительности к антибиотикам невозможно с одним LAT, поэтому необходим параллельный посев. [ необходима цитата ]
Молекулярные методы
Было доказано, что методы полимеразной цепной реакции (ПЦР) более чувствительны, чем LAT или культуральные тесты, и обладают высокой специфичностью. [14] Однако ПЦР-анализы еще не стали обычным явлением в клинических условиях. Противоточный иммуноэлектрофорез оказался эффективным исследовательским диагностическим методом, но его в значительной степени вытеснили ПЦР.
Взаимодействие со Streptococcus pneumoniae
И H. influenzae, и S. pneumoniae могут быть обнаружены в верхних дыхательных путях человека. В исследовании конкуренции in vitro S. pneumoniae всегда побеждала H. influenzae , атакуя его перекисью водорода и удаляя поверхностные молекулы, необходимые H. influenzae для выживания. [15]
Когда обе бактерии помещаются вместе в носовую полость, в течение 2 недель выживает только H. influenzae . Когда любой из них помещается отдельно в носовую полость, каждый выживает. При исследовании ткани верхних дыхательных путей мышей, подвергшихся воздействию обоих видов бактерий, было обнаружено чрезвычайно большое количество нейтрофилов (иммунных клеток). У мышей, подвергшихся воздействию только одного вида, нейтрофилы отсутствовали.
Лабораторные тесты показали, что нейтрофилы, подвергшиеся воздействию мертвых H.influenzae, более агрессивны в отношении S. pneumoniae, чем нейтрофилы, не подвергавшиеся воздействию. Воздействие мертвых H.influenzae не оказало влияния на живые H. influenzae .
Этот ответ может быть вызван двумя сценариями:
- Когда H. influenzae подвергается атаке S. pneumoniae , это дает иммунной системе сигнал атаковать S. pneumoniae.
- Комбинация двух видов вызывает ответ иммунной системы, который не вызывается ни одним из видов по отдельности.
Неясно, почему иммунный ответ не влияет на H. influenzae . [16]
Болезнь
Haemophilus influenzae может вызывать инфекции дыхательных путей, включая пневмонию, средний отит, эпиглоттит (отек в горле), инфекции глаз и инфекции кровотока, менингит. Он также может вызывать целлюлит (кожную инфекцию) и инфекционный артрит (воспаление сустава). [17]
Уход
Haemophilus influenzae продуцирует бета-лактамазы, а также может изменять свои связывающие пенициллин белки , поэтому он приобрел устойчивость к антибиотикам семейства пенициллина. В тяжелых случаях цефотаксим и цефтриаксон, доставляемые непосредственно в кровоток, являются избранными антибиотиками, а в менее тяжелых случаях предпочтительнее сочетание ампициллина и сульбактама , цефалоспоринов второго и третьего поколения или фторхинолонов . (Наблюдались устойчивые к фторхинолонам Haemophilus influenzae .) [18]
Макролиды и фторхинолоны обладают активностью в отношении нетипируемых H. influenzae и могут применяться у пациентов с аллергией на бета-лактамные антибиотики в анамнезе. [19] Однако также наблюдалась устойчивость к макролидам. [20]
Серьезные осложнения
Серьезными осложнениями HiB являются повреждение головного мозга, потеря слуха и даже смерть. [21]
Профилактика
Эффективные вакцины против Haemophilus influenzae типа B доступны с начала 1990-х годов и рекомендуются для детей в возрасте до 5 лет и пациентов с аспелезией. Всемирная организация здравоохранения рекомендует вакцину пентавалентную , комбинируя вакцины против дифтерии , столбняка , коклюша , гепатита В и гемофильной инфекции. Пока нет достаточных доказательств того, насколько эффективна эта пентавалентная вакцина по сравнению с отдельными вакцинами. [22]
Стоимость вакцин против Hib примерно в семь раз превышает общую стоимость вакцин против кори, полиомиелита, туберкулеза, дифтерии, столбняка и коклюша. Следовательно, в то время как 92% населения развитых стран были вакцинированы против Hib по состоянию на 2003 г., охват вакцинацией составил 42% для развивающихся стран и только 8% для наименее развитых стран. [23]
Вакцины Hib не обеспечивают перекрестной защиты с любыми другими серотипами Haemophilus influenzae, такими как Hia, Hic, Hid, Hie или Hif. [24]
Для пациентов с хроническим бронхитом была разработана пероральная вакцинация против нетипируемого Haemophilus influenzae (NTHi), но она не показала свою эффективность в снижении количества и тяжести обострений ХОБЛ . [25]
Последовательность действий
H. influenzae был первым свободноживущим организмом, весь геном которого был секвенирован. Выполнено Крейгом Вентером и его командой из Института геномных исследований , одного из институтов, ныне входящих в состав Института Дж. Крейга Вентера . Haemophilus был выбран потому, что один из руководителей проекта, лауреат Нобелевской премии Гамильтон Смит , работал над ним в течение десятилетий и смог предоставить высококачественные библиотеки ДНК. Геном штамма Rd KW20 состоит из 1830 138 пар оснований ДНК в одной кольцевой хромосоме, содержащей 1604 гена, кодирующего белок, 117 псевдогенов, 57 генов тРНК и 23 других гена РНК. [26] В качестве метода секвенирования использовался метод полногеномного дробовика , который был завершен и опубликован в Science в 1995 году. [27]
Вероятная защитная роль трансформации
Неинкапсулированный H. influenzae часто наблюдается в дыхательных путях пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ). Нейтрофилы также в большом количестве обнаруживаются в мокроте пациентов с ХОБЛ. Нейтрофилы фагоцитируют H. influenzae , тем самым активируя окислительный респираторный взрыв. [28] Однако вместо того, чтобы убивать бактерии, нейтрофилы сами убивают (хотя такой окислительный взрыв, вероятно, вызывает повреждение ДНК в клетках H.influenzae ). Отсутствие уничтожения бактерий, по-видимому, объясняет стойкость инфекции при ХОБЛ. [28]
Мутанты H. influenzae, дефектные по гену rec1 (гомолог recA ), очень чувствительны к уничтожению окислителем перекисью водорода. [29] Это открытие предполагает, что экспрессия rec1 важна для выживания H. influenzae в условиях окислительного стресса. Поскольку rec1 является гомологом recA , вероятно, он играет ключевую роль в рекомбинационной репарации повреждений ДНК. Таким образом, H. influenzae может защищать свой геном от активных форм кислорода, продуцируемых фагоцитарными клетками хозяина, посредством рекомбинационной репарации окислительных повреждений ДНК. [30] Рекомбинационная репарация поврежденного участка хромосомы требует, помимо rec1 , второй гомологичной неповрежденной молекулы ДНК. Отдельные клетки H. influenzae способны поглощать гомологичную ДНК из других клеток в процессе трансформации . Трансформация H. influenzae включает по крайней мере 15 генных продуктов [27] и, вероятно, является адаптацией для восстановления повреждений ДНК в резидентной хромосоме. [ необходима цитата ]
Вакцины, нацеленные на неинкапсулированные серотипы H. influenzae, находятся в стадии разработки. [31]
Смотрите также
- Хэтти Александр
- Haemophilus influenzae целлюлит
- Гемофильный менингит
- Морис Хиллеман
- Pasteurellaceae
- Тримерный автотранспортер адгезинов (ТАА)
Рекомендации
- ^ Kuhnert, P; Christensen, H, eds. (2008). Pasteurellaceae: биология, геномика и молекулярные аспекты . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-34-9.
- ^ Morens DM, Taubenberger JK, Folkers GK, Fauci AS (15 декабря 2010 г.). «500 лет пандемическому гриппу» . Клинические инфекционные болезни . 51 (12): 1442–1444. DOI : 10.1086 / 657429 . PMC 3106245 . PMID 21067353 .
- ^ Таубенбергер Дж. К., Халтин СП, Моренс Д. М. (2007). «Открытие и характеристика вируса пандемического гриппа 1918 года в историческом контексте» . Противовирусная терапия . 12 (4 Pt B): 581–591. PMC 2391305 . PMID 17944266 .
- ^ Сопер, Джорджия (1919-05-30). «УРОКИ ПАНДЕМИИ» . Наука . 49 (1274): 501–506. DOI : 10.1126 / science.49.1274.501 . ISSN 0036-8075 .
- ^ [1] Об Институте Дж. Крейга Вентера, веб-сайт института Дж. Крейга Вентера, получено 21 ноября 2015 г.
- ^ Райан, KJ; Рэй, CG, ред. (2004). Шеррис Медицинская микробиология (4-е изд.). Макгроу Хилл. С. 396–401. ISBN 978-0-8385-8529-0.
- ^ https://www.medscape.com/answers/218271-108801/what-is-haemophilus-influenzae
- ^ Slack, МП; и другие. (1998). «Усиленный надзор за инвазивной болезнью Haemophilus influenzae в Англии, 1990–1996 годы: влияние конъюгированных вакцин». Pediatr Infect Dis J . 17 (9 доп.): S204–7. DOI : 10.1097 / 00006454-199809001-00026 . PMID 9781764 .
- ^ Baucells, BJ; Mercadal Hally, M .; Álvarez Sánchez, AT; Фигерас Алой, Дж. (2015). "Asociaciones de probióticos para la prevción de la enterocolitis necrosante y la reducción de la sepsis tardía y la 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 .
- ^ «Измерение воздействия конъюгированной вакцинации против Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae типа b» (PDF) . Всемирная организация здравоохранения . Сентябрь 2012 г.
- ^ Puri J; Талвар V; Juneja M; Agarwal KN; и другие. (1999). «Распространенность устойчивости к противомикробным препаратам среди респираторных изолятов Haemophilus influenzae ». Indian Pediatr . 36 (10): 1029–32. PMID 10745313 .
- ^ Levine OS; Schuchat A; Schwartz B; Венгер JD; Elliott J; Центры по контролю за заболеваниями (1997). «Общий протокол популяционного эпиднадзора за Haemophilus influenzae типа B» (PDF) . Всемирная организация здоровья. WHO / VRD / GEN / 95.05.
- ^ Джон TJ; Cherian T; Steinhoff MC; Simoes EA; и другие. (1991). «Этиология острых респираторных инфекций у детей в тропической южной Индии». Rev Infect Dis . 13 : Дополнение 6: S463–9. DOI : 10.1093 / clinids / 13.supplement_6.s463 . PMID 1862277 .
- ^ а б Кеннеди В.А., Чанг С.Дж., Перди К., Л.Е. Т. и др. (2007). «Заболеваемость бактериальным менингитом в Азии с использованием расширенного тестирования спинномозговой жидкости: полимеразная цепная реакция, латексная агглютинация и посевы» . Epidemiol Infect . 135 (7): 1217–26. DOI : 10.1017 / S0950268806007734 . PMC 2870670 . PMID 17274856 .
- ^ Периконе, Кристофер Д.; Овервег, Карин; Германс, Питер WM; Вейзер, Джеффри Н. (2000). «Ингибирующие и бактерицидные эффекты производства перекиси водорода Streptococcus pneumoniae на других жителей верхних дыхательных путей» . Infect Immun . 68 (7): 3990–3997. DOI : 10.1128 / IAI.68.7.3990-3997.2000 . PMC 101678 . PMID 10858213 .
- ^ Лысенко Е; Ратнер А; Нельсон А; Вайзер Дж. (2005). «Роль врожденных иммунных ответов в исходе межвидовой конкуренции за колонизацию поверхностей слизистых оболочек» . PLoS Pathog . 1 (1): e1. DOI : 10.1371 / journal.ppat.0010001 . PMC 1238736 . PMID 16201010 .
- ^ «Признаки и симптомы» . Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC). 2019-01-24.
- ^ Чанг СМ; Lauderdale TL; Ли ХК; и другие. (Август 2010 г.). «Колонизация устойчивых к фторхинолонам Haemophilus influenzae среди жителей домов престарелых на юге Тайваня». J. Hosp. Заразить . 75 (4): 304–8. DOI : 10.1016 / j.jhin.2009.12.020 . PMID 20356651 .
- ^ Мерфи, Тимоти Ф. (2020). « Виды Haemophilus , включая H. influenzae и H. ducreyi (Chancroid)». Принципы и практика инфекционных заболеваний Манделла, Дугласа и Беннета (9-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Эльзевьер. ISBN 978-0-323-48255-4.
- ^ Робертс MC; Soge OO; Нет БД (январь 2011 г.). «Характеристика генов устойчивости к макролидам у Haemophilus influenzae, выделенных от детей с муковисцидозом» . J. Antimicrob. Chemother . 66 (1): 100–4. DOI : 10,1093 / JAC / dkq425 . PMID 21081549 .
- ^ "Серьезные осложнения - сайт CDC" . www.cdc.gov .
- ^ Bar-On ES; Goldberg E; Hellmann S; Лейбовичи Л. (2012). «Комбинированная вакцина DTP-HBV-HIB по сравнению с отдельно вводимыми вакцинами DTP-HBV и HIB для первичной профилактики дифтерии, столбняка, коклюша, гепатита B и Haemophilus influenzae B (HIB)». Cochrane Database Syst Rev . 4 (4): CD005530. DOI : 10.1002 / 14651858.CD005530.pub3 . PMID 22513932 .
- ^ « Haemophilus influenzae типа B (HiB)» . Здоровье темы от А до Z . Проверено 29 марта 2011 .
- ^ Джин З., Ромеро-Штайнер С., Карлоне Дж. Б., Роббинс Дж. Б., Шнеерсон Р. (2007). «Инфекция Haemophilus influenzae типа А и ее профилактика» . Заразить. Иммун . 75 (6): 2650–4. DOI : 10.1128 / IAI.01774-06 . PMC 1932902 . PMID 17353280 .
- ^ Тео, Эдвард; Локхарт, Кэтлин; Пурчури, Саи Навья; Пушпараджа, Дженнифер; Криппс, Аллан В .; ван Дриэль, Мике Л. (19 июня 2017 г.). «Пероральная вакцинация против Haemophilus influenzae для предотвращения обострений хронического бронхита и хронической обструктивной болезни легких» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 6 : CD010010. DOI : 10.1002 / 14651858.CD010010.pub3 . ISSN 1469-493X . PMC 6481520 . PMID 28626902 .
- ^ «Haemophilus influenzae Rd KW20, полная последовательность» . 2020-04-04. Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ а б Fleischmann R; Адамс М; Белый O; Clayton R; и другие. (1995). «Полное геномное случайное секвенирование и сборка Haemophilus influenzae Rd» . Наука . 269 (5223): 496–512. Bibcode : 1995Sci ... 269..496F . DOI : 10.1126 / science.7542800 . PMID 7542800 .
- ^ а б Нейлор Э.Дж.; Бакстад Д; Biffen M; и другие. (Август 2007 г.). « Haemophilus influenzae вызывает некроз нейтрофилов: роль в хронической обструктивной болезни легких?». Являюсь. J. Respir. Cell Mol. Биол . 37 (2): 135–43. DOI : 10,1165 / rcmb.2006-0375OC . PMID 17363778 .
- ^ Санчес-Ринкон Д.А.; Кабрера-Хуарес Э. (октябрь 1991 г.). «Смертельное и мутагенное действие перекиси водорода на Haemophilus influenzae » . J. Bacteriol . 173 (20): 6632–4. DOI : 10.1128 / jb.173.20.6632-6634.1991 . PMC 209002 . PMID 1917884 .
- ^ Michod RE; Bernstein H; Неделку AM (май 2008 г.). «Адаптивное значение секса у микробных возбудителей». Заразить. Genet. Evol . 8 (3): 267–85. DOI : 10.1016 / j.meegid.2008.01.002 . PMID 18295550 .} В формате PDF
- ^ «Исследование для оценки безопасности, реактогенности и иммуногенности исследуемой вакцины GlaxoSmithkline (GSK) Biologicals GSK2838504A при введении пациентам с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) с постоянной обструкцией дыхательных путей» . ClinicalTrials.gov. 2014-02-27 . Проверено 20 сентября 2016 .
Внешние ссылки
- Информация о Hib на сайте Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).
- Информационный бюллетень на сайте Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC).
- Hib Initiative - от Университета Джона Хопкинса , Лондонской школы гигиены и тропической медицины , CDC и ВОЗ.
- 2 ноября: Веб-сайт Всемирного дня пневмонии
- Центры по контролю и профилактике заболеваний (2012 г.). «Глава 7: Haemophilus influenzae» . В Аткинсоне W; Wolfe S; Хамборский Дж (ред.). Эпидемиология и профилактика заболеваний, предупреждаемых с помощью вакцин (12-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Фонд общественного здравоохранения. С. 87–100. Архивировано из оригинала на 2017-03-10.
- « Haemophilus influenzae » . Браузер таксономии NCBI. 727.
- Типовой штамм Haemophilus influenzae в Bac Dive - база метаданных по бактериальному разнообразию
Классификация | D
|
---|---|
Внешние ресурсы |
|