Pneumocystis carinii a pneumocystov

1
Pneumocystis carinii a pneumocystová pneumónia

• ŠZÚ Banská Bystrica (www.szubb.sk)
• NRC pre pneumocystózu
• RNDr. Jozef Strhársky

2
Pôvodca

• Pneumocystis carinii bol dlho známy ako parazit
  rôznych druhov zvierat.
• Prvýkrát ho pozoroval v plúcach morciat Chagas
  (1909), ktorý neskôr našiel cysty aj v plúcach
  dospelého cloveka.
• Vanek a Jírovec (1951) dokázali, že Pneumocystis
  carinii je pôvodcom intersticiálnej
  plazmacelulárnej pneumónie u dojciat tzv.
  pneumocystovej pneumónie.

3
Taxonomické zaradenie

• Pneumocystis carinii je mikroorganizmus, ktorý
  nemá jednoznacné taxonomické zatriedenie.
• Niekedy je zaradovaný medzi mykotické organizmy,
  inokedy medzi živocíšne Protozoa.
• Klasifikácia medzi prvoky je založená na
  argumente, že na liecbu sa používajú
  antiprotozoálne chemoterapeutiká a naopak
  neúcinné sú antimykotické preparáty.

4
Taxonomické zaradenie

• Štúdium ultraštruktúry však nasvedcuje, že
  Pneumocystis carinii patrí do ríše Fungi (huby) a
  je príbuzný askomycétam.
• Toto tvrdenie v ostatnom case podporujú aj
  biochemické analýzy a molekulárno-biologické
  metódy, predovšetkým analýza nukleových kyselín a
  proteínová analýza.

5
Životný cyklus

• Životný cyklus tiež nie je presne známy.
• Poznáme 2 morfologicky odlišné štádiá trofozoit
  a cysta.
• Trofozoity predstavujú vegetatívne štádium, kedy
  sa pôvodca rozmnožuje binárnym delením. Sú to
  bunky 2-5 µm velké, nepravidelného tvaru s
  povrchovými výbežkami pripomínajúcimi tvar améby.

6
Životný cyklus

• Nasadajú na povrch pneumocytov, do ktorých sa
  svojimi výbežkami zanorujú a množením zaplnujú
  celú dutinu plúcneho alveolu.

7
Životný cyklus

• Niektoré bunky sa zväcšujú, dostávajú okrúhly
  tvar, dochádza k zhrubnutiu bunkovej steny a
  menia sa na typické cysty o velkosti 5-10 µm.
  Cysty predstavujú kludovú formu parazita.

8
Životný cyklus

• Postupným delením vzniká v cyste 8 jednojadrových
  intracystických teliesok. Ich osud dalej nie je
  známy.
• Prechod medzi trofozoitom a cystou tvorí
  precystické štádium.
• Predpokladá sa, že cysty sú agensom, ktorým sa
  prenáša infekcia na nového hostitela.
• Existencia pohlavnej fázy je pravdepodobná, ale
  neexistuje o tom zatial presvedcivý dôkaz.

9
Životný cyklus

• Cushion a kol. (1988) vo svojej práci o
  vývojových štádiách Pneumocystis carinii popisuje
  kompletný vývinový cyklus parazita aj s pohlavnou
  a nepohlavnou fázou.
• Inhalované cysty najprv prasknú a uvolnia sa
  intracystické telieska. Autor predpokladá, že
  niektoré z nich sú haploidné, nakolko v skorom
  precystickom štádiu prebieha meiotické delenie.

10
Životný cyklus

• Tieto haploidné formy teoreticky predstavujú
  izogaméty schopné kopulácie. Výsledkom je
  diploidný trofozoit, ktorý sa mení na cystu a
  uzatvára pohlavnú fázu rozmnožovania.
• Nepohlavná fáza zahrnuje rýchle binárne delenie
  trofozoitov v plúcach.

11
Životný cyklus
12
Symptomatika a patogenéza

• Pneumocystis carinii sa nachádza v okolitom
  prostredí, ako aj v plúcach zdravých ludí a
  zvierat.
• Ochorenie vyvoláva len u imunosuprimovaných
  jedincov a pravdepodobne je najdôležitejšou
  prícinou pneumónie imunokompromitovaných
  hostitelov.
• U zdravej populácie sa pneumocystóza v klinickej
  forme nevyskytuje.

13
Symptomatika a patogenéza

• K premnoženiu Pneumocystis carinii a následným
  klinickým prejavom dochádza iba u ludí s
  rozvrátenou imunitou (AIDS), ludí
  imunosuprimovaných (transplantácie), alebo u
  silno oslabených novorodencov, kedy sa stretávame
  s masívnym výskytom parazita v plúcach.
• Pneumocystis carinii sa do plúc dostáva
  vdýchnutím cýst, ktoré sú odolnejšie voci
  vonkajším podmienkam ako trofozoity.

14
Symptomatika a patogenéza

• U vnímavého hostitela s predispozíciou sa z cýst
  uvolnia intracystické telieska, ktoré sa menia na
  trofozoity.
• Trofozoity sa pomnožujú v plúcnom parenchýme,
  zatial co u imunokompetentných jedincov sú
  likvidované skôr ako sa stihnú pomnožit.

15
Symptomatika a patogenéza

• Zaplavenie alveolov znižuje funkciu plúc s
  následnými prejavmi hypoxie a pneumónie.
• Ochorenie sa prejavuje typickou intersticiálnou
  pneumóniou s väcším poctom plazmatických buniek v
  zápalovom ložisku.

16
Symptomatika a patogenéza

• Za príznacný je považovaný rtg snímok, z ktorého
  je možné usúdit na prítomnost tekutiny v
  alveoloch a infiltrátu v interstíciu.

17
Symptomatika a patogenéza

• Presný mechanizmus ochrany imunokompetentných
  jedincov nie je známy, ale pravdepodobne sa
  rozvíja humorálna aj bunková imunitná odpoved.

18
Symptomatika a patogenéza

• U kojencov sa ochorenie zacína náhle, bez
  predchádzajúcich prejavov zápalu horných ciest
  dýchacích. Prejavuje sa ako potiaže pri dýchaní a
  prebieha bez horúcky s charakteristickou
  tachypnoe, dyspnoe a cyanózou. Pritom je velmi
  diskrétny fyzikálny nález na plúcach. Nápadná je
  neprítomnost polymorfonukleárnych leukocytov.

19
Symptomatika a patogenéza

• U dospelých sa pneumocystóza vyskytuje hlavne v
  imunodeficientných prípadoch, pri dlhodobom
  podávaní imunosupresívnych preparátov po
  transplantáciách, pri aplikácii steroidov a
  cytostatík alebo ožarovaní, pri pacientoch s
  leukémiou, lymfómom alebo rakovinou.
• Typické sú prejavy najmä u pacientov s
  manifestným AIDS, kde neliecená pneumónia vedie
  až k fatálnemu koncu.

20
Symptomatika a patogenéza

• U HIV pozitívnych pacientov má neliecená
  pneumónia spravidla dlhší priebeh a ochorenie
  prechádza pozvolne v priebehu niekolkých týždnov
  až mesiacov. Okrem dyspnoe je sprevádzaná
  neproduktívnym kašlom a casto aj horúckou, ktorú
  je možné pripísat koincidencii s inými
  bakteriálnymi alebo vírusovými nákazami.
• Až 70-80 pacientov s AIDS je chorých na
  pneumocystovú pneumóniu.

21
Symptomatika a patogenéza

• Zriedkavo sa vyskytujú aj extrapulmonárne lézie.
  V pokrocilom štádiu ochorenia môže dôjst k
  diseminácii parazita do celého organizmu.
  Najcastejšie sú postihnuté lymfatické uzliny,
  slezina, pecen a kostná dren.

22
Diagnostické postupy

• Rtg snímok a symptomatika indikujú laboratórne
  vyšetrenie biologického materiálu na prítomnost
  Pneumocystis carinii.
• Diagnostika pneumocystózy je založená
  predovšetkým na priamom dôkaze pôvodcu a opiera
  sa o mikroskopický nález v bronchopulmonárnom
  sekréte, získanom zindukovaného spúta alebo
  bronchoalveolárnej laváže (BAL), v ktorých sa
  hladajú cysty parazita.

23
Spôsob odberu materiálu

• BAL do dýchacích ciest sa pomocou bronchoskopu
  aplikuje celkom asi 150 ml fyziologického roztoku
  rovnakými dielmi 30 ml, ktoré následne odsajeme.
  Najpravdepodobnejší záchyt poskytuje predposledný
  alebo posledný diel laváže.
• Indukované spútum je menej vhodné. Pacient po
  intenzívnom kloktaní vykoná inhaláciu 3-5
  solného roztoku pocas 5-15 minút. Pacient potom
  intenzívne vykašliava.

24
Diagnostické postupy

• Takto získaný materiál v množstve 5 ml sa zasiela
  v plastikovej nádobke nefixovaný. Materiál je
  potrebné zaslat co najrýchlejšie do laboratória
  na spracovanie.
• Negatívny výsledok vyšetrenia spúta však
  nevylucuje ochorenie. Preto sa na vyšetrenie
  odporúca BAL, ktorá dáva až 90 úspešnost
  záchytu.
• V prípade ak nie je možné takýto materiál použit,
  osvedcila sa aj transbronchiálna biopsia a
  následné zhotovenie histologických rezov plúcneho
  tkaniva.

25
Diagnostické postupy

• Mikroskopická identifikácia Pneumocystis carinii
  sa vykonáva farbením preparátu.
• Používajú sa dve základné farbiace techniky
  farbenie podla Giemsu a farbenie podla
  Gömöri-Grocotta

26
Diagnostické postupy

• Giemsovo farbenie zvýraznuje jadrá trofozoitov a
  intracystických teliesok, pricom steny cýst sú
  nezafarbené.
• Farbenie podla Gömöri-Grocotta (Methenamin silver
  strain) je vlastne striebrenie, kedy sa zvýraznia
  steny cýst. Tie sa farbia na cierno, ale
  intracystické telieska nie sú viditelné.

27
Diagnostické postupy
28
Diagnostické postupy

• V porovnaní s trofozoitmi sa dajú cysty vo
  farbených preparátoch relatívne lahšie
  identifikovat.
• Existuje názor, že jedine nález trofozoitov
  Pneumocystis carinii vo vzorke je jednoznacnou
  známkou aktívne prebiehajúcej infekcie.
• Farbiace techniky majú vo všeobecnosti nízku
  špecifickost a neumožnujú diagnostikovat nízke
  pocty patogéna vo vyšetrovanej vzorke.

29
Diagnostické postupy

• Pretože je Pneumocystis carinii v preparáte slabo
  viditelný boli vyvinuté metódy s vyššou
  citlivostou a špecifickostou ako klasická
  mikroskopia.
• K týmto metódam patrí imunofluorescencná
  technika, ktorá využíva monoklonálne protilátky
  proti cystám Pneumocystis carinii znacené
  fluoreskujúcou látkou. Cysty sa dajú lahšie
  identifikovat aj ked sú prítomné v nízkom pocte.

30
Diagnostické postupy

• Sérologické testy na dôkaz špecifických
  protilátok (ELISA, KVR, imunoblot) nemajú
  diagnostickú hodnotu a sú bez väcšieho
  praktického významu.
• Sérologické metódy sa používajú minimálne pre ich
  neštandardnost, nepraktickost a nízku citlivost.
  Tažko sa získava velké množstvo antigénu
  potrebného pri testovaní.

31
Diagnostické postupy

• Medzi najmladšie patria molekulárne metódy
  detekcie (rRNA hybridizácia, DNA hybridizácia,
  sekvenovanie génov, PCR), ktoré sa vyznacujú
  vysokou citlivostou a špecifickostou a
  predstavujú dnes zlatý štandard diagnostiky
  Pneumocystis carinii.
• Najslubnejšia je technika PCR, ktorá umožnuje
  diagnostikovat teoreticky aj jedinú molekulu DNA
  parazita vo vyšetrovanom materiály.

32
Prehlad vyšetrených vzoriek za obdobie 1997-2002
33
Terapia

• V terapii pneumocystózy je liekom volby
  trimetoprim-sulfametoxazol (Bactrim, Septrin,
  Biseptol) aplikovaný perorálne alebo
  intravenózne. Na zmiernenie vedlajších úcinkov sa
  podáva spolu s kyselinou listovou.
• Ako úcinný sa ukázal aj aromatický diamín
  pentamidín v dávke 4 mg/kg hmotnosti po dobu
  dvoch týždnov. Uvádza sa aj podávanie pentamidínu
  inhaláciou v aerosólovej forme jedenkrát
  týždenne. Táto metóda je úcinná hlavne pri
  profylaxii HIV pozitívnych pacientov.

34
Terapia

• Z dalších preparátov sa na terapiu používa
  dapson, klindamycín primachin, autovaquon.
• Profylakticky sa odporúca podávat
  trimetoprim-sulfametoxazol a dapson.

35
Epidemiológia a prevencia

• Pneumocystis carinii je kozmopolitne rozšírený a
  vyskytuje sa takmer bez geografických,
  ekologických a klimatických hraníc.
• Je špecifickým parazitom plúcnych alveolov
  teplokrvných stavovcov, vrátane cloveka, u
  ktorých vyvoláva ochorenie nazývané pneumocystová
  pneumónia.

36
Epidemiológia a prevencia

• Literárne zdroje uvádzajú, že až 80 zdravej
  populácie detí do 5 rokov má špecifické
  protilátky, co svedcí o velkom rozšírení parazita
  v ludskej populácii.
• Pneumocystóza bola v manifestnej forme dokázaná
  okrem cloveka aj u viacerých druhov cicavcov,
  napr., potkanov, myší, morciat, králikov, psov,
  maciek opíc a mnohých dalších.

37
Epidemiológia a prevencia

• Jednotlivé kmene izolované od rôznych hostitelov
  sú morfologicky nerozlíšitelné. Na druhej strane
  bola dokázaná ich rozdielna antigénna štruktúra.
• Parazit izolovaný z jedného druhu nemôže
  infikovat iný druh hostitela, pretože
  Pneumocystis carinii má striktnú hostitelskú
  špecifickost. Napr. kmene izolované z klinických
  vzoriek od ludí, nemôžu byt experimentálne
  prenesené na zvieratá a naopak zo zvierat na
  cloveka.

38
Epidemiológia a prevencia

• Spôsob šírenia infekcie nie je s konecnou
  platnostou potvrdený, ale pravdepodobne sa deje
  vzdušnou cestou.
• Infekcnou formou sú cysty parazita, ktoré sa pri
  inhalácii dostávajú do plúc. Odolnost cýst je
  však menšia ako u plesnových a bakteriálnych
  spór.
• Aj ked bola pneumocystóza dokázaná u mnohých
  zvierat, prenos zo zvierat na cloveka zatial
  nebol potvrdený. Preto nemôžeme ochorenie zaradit
  k typickým zoonózam.

39
Epidemiológia a prevencia

• Predpokladá sa, že pramenom nákazy môžu byt
  nielen chorí jedinci, ale aj zdraví nosici
  spomedzi ošetrovatelského personálu alebo z
  rodinného prostredia.
• Kedže sa nákaza prenáša vzdušnou cestou,
  prevencia je zameraná na izoláciu chorých a
  dezinfekciu ovzdušia UV žiarením.

40
Epidemiológia a prevencia

• Pred rokom 1982 bola pneumocystová pneumónia
  takmer neznámou infekciou.
• S nebezpecenstvom HIV infekcie a nárastom
  imunosupresívnej terapie sa stala najcastejšou
  oportúnnou parazitologickou infekciou s vysokou
  mortalitou imunosuprimovaných jedincov, pacientov
  s rozvinutým AIDS a nedonosených a podvyživených
  novorodencov.

41
Epidemiológia a prevencia

• Pneumocystóza je prícinou smrti u 15-20
  pacientov s AIDS. Vysoké riziko prepuknutia
  ochorenia hrozí pri poklese CD4 pod 200/mm3
  krvi.
• Bolo potvrdené, že rekurencia pneumocystózy je
  zaprícinená opakovanou infekciou, a nie relapsom
  primárnej infekcie, ako je to napr. u
  toxoplazmovej infekcie.