Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Колонии-спутники Haemophilus influenzae (точечная точка) рядом со Staphylococcus aureus (желтый) на чашке с кровяным агаром.

Гемофильная инфекция (прежнее название Пфайффер бацилла или Bacillus грипп ) является грамотрицательным , coccobacillary , анаэробной capnophilic патогенных бактерий семейства Pasteurellaceae . H. influenzae был впервые описан Ричардом Пфайффером в 1892 годуво время пандемии гриппа. [1]

Некоторые утверждали, что бактерия является причиной гриппа [2] до 1933 года, когда вирусная природа гриппа была твердо установлена, а инфекции все еще широко известны как бактериальный грипп. H. influenzae вызывает широкий спектр локализованных и инвазивных инфекций.

Этот вид был первым свободноживущим организмом, весь геном которого был секвенирован. [3]

Серотипы [ править ]

В 1930 году 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. [4] Генетическое разнообразие среди неинкапсулированных штаммов больше, чем внутри инкапсулированной группы. Неинкапсулированные штаммы называют нетипируемыми (NTHi), поскольку у них отсутствуют капсульные серотипы; однако их можно классифицировать с помощью мультилокусного типирования последовательностей. Патогенез из H.influenzae ,Инфекции полностью не изучены, хотя известно, что наличие капсулы в инкапсулированном типе b (Hib), серотипе, вызывающем такие состояния, как эпиглоттит , является основным фактором вирулентности. 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. [5]

Заболевания [ править ]

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 инфицируют хозяина, прилипая к клетке-хозяину, используя тримерный аутотранспортер адгезинов .

Естественно приобретенное заболевание, вызванное H. influenzae, по- видимому, встречается только у людей. У младенцев и детей младшего возраста 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 . [6]

Благодаря регулярному использованию конъюгированной вакцины 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 ассоциируются с пневмонией.

Диагноз [ править ]

Окраска мокроты по Граму при 1000-кратном увеличении. Мокрота от человека с пневмонией, вызванной Haemophilus influenzae, и грамотрицательные коккобациллы видны на фоне нейтрофилов.
Haemophilus influenzae требует для роста факторов X и V. В этой культуре Haemophilus растет только вокруг бумажного диска, пропитанного факторами X и V. Вокруг дисков, содержащих только фактор X или V., не наблюдается роста бактерий.
Рентгенограмма о случае гемофильной , предположительно , в качестве вторичной инфекции от гриппа. На нем видны пятнистые уплотнения, преимущественно в правой верхней доле (стрелка).
Рентген грудной клетки в случае обострения ХОБЛ, когда мазок из носоглотки обнаружил Haemophilus influenzae : помутнение (на правой стороне пациента) также можно увидеть при других типах пневмонии .

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 хриплый 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. [7]

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. [8] Однако H. influenzae, выделенный из спинномозговой жидкости или крови, может указывать на инфекцию H. influenzae .

Культура [ править ]

Бактериальное культивирование H. influenzae проводится на чашках с агаром, предпочтительным из которых является шоколадный агар , с добавленными факторами X ( гемин ) и V ( никотинамид адениндинуклеотид ) при 37 ° C в инкубаторе, обогащенном CO 2 . [9] Рост кровяного агара достигается только как явление-спутник вокруг других бактерий. Колонии H. influenzae выглядят как выпуклые, гладкие, бледные, серые или прозрачные колонии.

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 дифференцировать H.influenzae b и неинкапсулированные виды.

Несмотря на высокую специфичность, бактериальная культура H. influenzae не чувствительна. Использование антибиотиков перед взятием образцов значительно снижает уровень изоляции, убивая бактерии до того, как станет возможной идентификация. [10] 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 .

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, в этих областях. Для изоляции лучше всего подходит агар Файлдеса. В среде Левинталя капсулированные штаммы демонстрируют характерную радужную окраску .

Агглютинация латексных частиц [ править ]

Тест на агглютинацию латексных частиц (LAT) - более чувствительный метод обнаружения H. influenzae, чем культивирование. [11] Поскольку метод полагается на антиген, а не на жизнеспособные бактерии, предыдущее применение 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.

Молекулярные методы [ править ]

Было доказано, что методы полимеразной цепной реакции (ПЦР) более чувствительны, чем LAT или культуральные тесты, и обладают высокой специфичностью. [11] Однако ПЦР-анализы еще не стали обычным явлением в клинических условиях. Противоточный иммуноэлектрофорез оказался эффективным диагностическим методом исследования, но его в значительной степени вытеснил ПЦР.

Взаимодействие со Streptococcus pneumoniae [ править ]

Как H. influenzae, так и S. pneumoniae можно найти 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. [12]

Когда обе бактерии помещаются вместе в полость носа, 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:

  1. Когда H. influenzae поражается S. pneumoniae , это дает иммунной системе сигнал атаковать S. pneumoniae.
  2. Комбинация двух видов вызывает реакцию иммунной системы, которая не вызывается ни одним из видов по отдельности.

Непонятно, почему иммунный ответ не влияет на H. influenzae . [13]

Болезнь [ править ]

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). [14]

Лечение [ править ]

Haemophilus influenzae продуцирует бета-лактамазы, а также может модифицировать 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 предпочтительна комбинация ампициллина и сульбактама , цефалоспоринов второго и третьего поколения или фторхинолонов . (Наблюдались устойчивые к фторхинолонам Haemophilus influenzae .) [15]

Макролидные антибиотики (например, кларитромицин ) могут применяться у пациентов с аллергией на бета-лактамные антибиотики в анамнезе. [ необходима цитата ] Также наблюдалась устойчивость к макролидам . [16]

Серьезные осложнения [ править ]

Серьезными осложнениями HiB являются повреждение головного мозга, потеря слуха и даже смерть. [17]

Профилактика [ править ]

ActHIB (Hib-вакцина)

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. [18]

Вакцины против Hib стоят примерно в семь раз дороже, чем вакцины 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. [19]

Вакцины Hib не обеспечивают перекрестной защиты с любыми другими серотипами Haemophilus influenzae, такими как Hia, Hic, Hid, Hie или Hif. [20]

Для пациентов с хроническим бронхитом была разработана пероральная вакцинация против нетипируемого Haemophilus influenzae (NTHi), но она не показала свою эффективность в снижении количества и степени тяжести обострений ХОБЛ . [21]

Последовательность [ править ]

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. [22] Используемый метод секвенирования - дробовик с полным геномом., который был завершен и опубликован в журнале Science в 1995 г. [23]

Вероятная защитная роль трансформации [ править ]

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. [24] 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 сохранение инфекции при ХОБЛ. [24]

Мутанты H.influenzae, дефектные по гену rec1 (гомолог recA ), очень чувствительны к уничтожению окислителем перекисью водорода. [25] 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. [26]Рекомбинационная репарация поврежденного участка хромосомы требует, помимо rec1 , второй гомологичной неповрежденной молекулы ДНК. Отдельные клетки H. influenzae способны принимать гомологичную ДНК из других клеток в процессе трансформации . Трансформация H. influenzae включает по крайней мере 15 генных продуктов [23] и, вероятно, является адаптацией для восстановления повреждений ДНК в резидентной хромосоме.

Вакцины, нацеленные на неинкапсулированные серотипы H. influenzae, находятся в стадии разработки. [27]

См. Также [ править ]

  • Хэтти Александр
  • Haemophilus influenzae целлюлит
  • Гемофильный менингит
  • Морис Хиллеман
  • Pasteurellaceae
  • Тримерный автотранспортер адгезинов (ТАА)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Kuhnert, P; Christensen, H, eds. (2008). Pasteurellaceae: биология, геномика и молекулярные аспекты . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-34-9.
  2. ^ Сопер, Джорджия (1919-05-30). «УРОКИ ПАНДЕМИИ» . Наука . 49 (1274): 501–506. DOI : 10.1126 / science.49.1274.501 . ISSN 0036-8075 . 
  3. ^ [1] Об Институте Дж. Крейга Вентера, веб-сайт института Дж. Крейга Вентера, получено 21 ноября 2015 г.
  4. ^ Райан, KJ; Рэй, CG, ред. (2004). Шеррис Медицинская микробиология (4-е изд.). Макгроу Хилл. С. 396–401. ISBN 978-0-8385-8529-0.
  5. ^ Slack, депутат; 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 . 
  6. ^ 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 .  
  7. ^ "Измерение воздействия конъюгированной вакцинации Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae типа b" (PDF) . Всемирная организация здравоохранения . Сентябрь 2012 г.
  8. ^ Пури 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 . 
  9. ^ Левин ОС; 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.
  10. ^ 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 . 
  11. ^ а б Кеннеди WA, Чанг SJ, Purdy K, LE T, и др. (2007). «Заболеваемость бактериальным менингитом в Азии с использованием расширенных тестов CSF: полимеразная цепная реакция, латексная агглютинация и посевы» . Epidemiol Infect . 135 (7): 1217–26. DOI : 10.1017 / S0950268806007734 . PMC 2870670 . PMID 17274856 .  
  12. ^ Периконе, Кристофер Д .; Овервег, Карин; Германс, Питер WM; Вайзер, Джеффри Н. (2000). «Ингибирующие и бактерицидные эффекты производства перекиси водорода Streptococcus pneumoniae на других жителей верхних дыхательных путей» . Заражение иммунной . 68 (7): 3990–3997. DOI : 10.1128 / IAI.68.7.3990-3997.2000 . PMC 101678 . PMID 10858213 .  
  13. ^ Лысенко Э; Ратнер А; Нельсон А; Вайзер Дж. (2005). «Роль врожденных иммунных ответов в исходе межвидовой конкуренции за колонизацию слизистых оболочек» . PLoS Pathog . 1 (1): e1. DOI : 10.1371 / journal.ppat.0010001 . PMC 1238736 . PMID 16201010 .  
  14. ^ «Признаки и симптомы» . Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC). 2019-01-24.
  15. ^ Чанг CM; 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 . 
  16. ^ 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 . 
  17. ^ "Серьезные осложнения - сайт CDC" . www.cdc.gov .
  18. ^ Бар-Он ES; Гольдберг Э; 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 . 
  19. ^ « Haemophilus influenzae типа B (HiB)» . Здоровье темы от А до Z . Проверено 29 марта 2011 .
  20. Jin Z, Romero-Steiner S, Carlone GM, Robbins JB, Schneerson R (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 .  
  21. ^ Тео, Эдвард; Локхарт, Кэтлин; Пурчури, Саи Навья; Пушпараджа, Дженнифер; Криппс, Аллан У .; 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 .   
  22. ^ «Haemophilus influenzae Rd KW20, полная последовательность» . 2020-04-04. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  23. ^ a b 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 . 
  24. ^ a b 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 . 
  25. ^ 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 .  
  26. ^ Michod RE; Bernstein H; Недельку AM (май 2008 г.). «Адаптивное значение секса у микробных патогенов». Заразить. Genet. Evol . 8 (3): 267–85. DOI : 10.1016 / j.meegid.2008.01.002 . PMID 18295550 . } В формате PDF
  27. ^ «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 [ править ]

  • Информация о Hib на сайте Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).
  • Информационный бюллетень на сайте Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC).
  • Hib Initiative - от Университета Джонса Хопкинса , Лондонской школы гигиены и тропической медицины , CDC и ВОЗ.
  • 2 ноября: Веб-сайт Всемирного дня пневмонии
  • Центры по контролю и профилактике заболеваний (2012). «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