Chlamydia pneumoniae


Biologie
Chlamydie jsou gram-negativní obligátní intracelulární eubakterie. Dva druhy, C. trachomatis a C. pneumoniae, jsou společné patogeny u lidí, zatímco ostatní druhy, se vyskytují hlavně u zvířat.

Vývojový cyklus – dvě fáze:

extracelulární chlamydie jsou mimo hostitelskou buňku představovány elementárním tělískem (EB) (0,3 μm).

EB má infekční funkci. Začíná cyklus tím, že se připojí k membráně hostitelské buňky. Do buňky získá přístup buď fagocytózou (hostitelská buňka EB pohltí) nebo endocytozou zprostředkovanou receptory. Při vniknutí EB hostitelská buňka tvoří intracytoplazmatický váček (cytoplazmatickou inkluzi). Chlamydie se brání fúzi inkluze s lysozomem, kterou by došlo ke strávení chlamydie buňkou.

intracelulární replikační tělísko (RB) (1,0 μm).

RB je v hostitelské buňce uzavřeno v cytoplazmatické inkluzi. RB jsou metabolicky a replikačně aktivní. Uvnitř cytoplazmatické inkluze se RB diferencují z EB. Z hostitelské buňky získávají energii a živiny. Množí se příčným dělením. Po několika kolech buněčného dělení, RB začnou tvořit EB. Exocytózou nebo lýzou hostitelské buňky se infekční EB uvolňují z cytoplazmy buňky. Následně iniciují další cykly v nových hostitelských buňkách.

V podmínkách buněčných kultur (in vitro) se délka vývojového cyklu pohybuje mezi 2 a 3 dny.

V přirozeném prostředí (in vivo) je situace složitější a normální vývoj chlamydií bývá snadno narušen. Za určitých okolností (nedostatek živin, působení antibiotik) může docházet k morfologickým změnám v RB a vzniku zvětšených, atypických forem. Tyto aberantní formy mohou přetrvávat uvnitř hostitelské buňky v životaschopném stavu po dlouhou dobu, zatímco hostitelské buňky přítomnost chlamydií nevykazují.

Morfologie Chlamydia Pneumoniae
Zřejmě ve všech fázích vývoje mají chlamydiové buňky dvojitou membránu. Mezi membránami chybí vrstva peptidoglykanu. Na povrchu membrány jsou lokalizovány lypopolysacharidy s nízkou endotoxinovou aktivitou. Vnější membránu tvoří vnější membránové proteiny (Omp), které mají C. pneumoniae nižší imunogenní aktivitu než jiné druhy chlamydií. To ukazuje na jejich nižší citlivost na antibiotika inhibující buněčnou membránu. V membránovém komplexu chlamydie obsahují proteiny tepelného šoku Hsp10, Hsp60 a Hsp70, které jsou během infekce vysoce imunogenní.

V membráně cytoplazmatické inkluze existuje skupina membránových proteinů (Inc). Genom C. pneumoniae obsahuje vysoký počet hypotetických proteinů Inc, což ukazuje na to, že membrána cytoplazmatické inkluze může mít funkcí při exportu, vyhýbání se lysozomální fúzi, zabezpečení živin a signalizaci spojené s reorganizací EB-RB-EB.

Patologie
Patogeneze

V podmínkách in vitro bylo prokázáno, že lidský biovar (biochemicky typizovaný kmen) C. pneumoniae byl schopen infikovat a množit se v endoteliálních buňkách, buňkách hladké svaloviny, v makrofázích a lymfocytech. Šíření C. pneumoniae bylo studováno in vivo na myších modelech. Po intranazálním očkování byly bakterie izolovány z plic, sleziny a z makrofágů peritonea. Intravenózní a subkutánní očkování také vedlo k šířených infekcí. U myší bylo pozorováno šíření C. pneumoniae i infikovanými makrofágy krevními a lymfatickými cévami.

Hostitelské obranné mechanismy se zdají být neschopné chlamydie z těla vymýtit nebo poskytnout ochranu před opakovanou infekcí. Proto jsou časté opakované infekce. Opakované a přetrvávajíci infekce jsou spojeny s nepříznivými výsledky, ve kterých, jak se zdá, hrají důležitou roli proteiny Hsp. Byly zaznamenány protilátkové odpovědi na chlamydiové Hsp60 u astmatu, aterosklerózy a akutního zánětu duhovky a řasnatého tělíska (anterior uveitis). Vzhledem k tomu, že Hsp60 je velmi konzervativní, se předpokládá role autoimunitní reakce na lidské Hsp60 v patogenezi chlamydií. Lidské protilátky proti Hsp60 chlamydií zkříženě reagují s lidským Hsp60, které jsou obsaženy v makrofázích aterosklerotického plátu. Hsp60 C. pneumoniae dává vznik „foam cell formation“ (makrofágům naplněných cholesterolem) oxidací LDL.

Epidemiologie

C. pneumoniae je kosmopolitní respirační patogen. S největší pravděpodobností se primárně přenáší z člověka na člověka z dýchacích cest bez zvířecího rezervoáru. Infekce C. pneumoniae se šíří pomalu. Inkubační doba trvá několik týdnů, což je déle než pro mnoho jiných respiračních patogenů. V uzavřených skupinách (rodinách) se infekce šíří rychleji, v rozmezí od 5 do 18 dnů.

Infekce bývá nejčastější u dětí školního věku. Prevalence (počet nemocných jedinců : počet všech j.) se dramaticky zvyšuje po 5. roce a pak ve věku 20 let, kdy je zjištění protilátek odhadováno u poloviny populace. Séroprevalence (počet jedinců s protilátkami : počet všech j.) se pomalejším tempem zvyšuje v dospělosti a dosahuje úrovně cca 75% u starších pacientů. Hodnoty séroprevalence jsou vysoké i přesto, že někteří lidé ztrácejí protilátky po několika letech. To naznačuje, že většina lidí je během svého života infikována, a že jsou časté opakované infekce.

Séroprevalence je téměř stejná u obou pohlaví až do puberty, ale v dospělosti je vyšší u mužů než u žen . Infekce C. pneumoniae je spojována s kouřením.

Infekce C. pneumoniae se vyskytují každoročně, byly však prokzány infekční cykly dvou až tříleté, silnější, a čtyři až pětileté, slabší. První pozorování epidemie C. pneumoniae přišla z Finska v roce 1978. Během epidemií byla v 10% zjištěna získaná komunitní pneumonie.

Klinické projevy

Patogen C. pneumoniae způsobuje onemocněné horních a dolních cest dýchacích. Většina infekcí je asymptomatických nebo mírných, převážně horních cest dýchacích.

C. pneumoniae je spojována s kardiovaskulárními chorobami. Souvislost mezi infekcí a vznikem ischemické choroby srdeční (ICHS) a akutního infarktu myokardu (AMI) byla objevena v roce 1988 . Až 500 dokumentů podporuje teorii, že infekce C. pneumoniae se podílí na onemocněních spojených s aterosklerózou a jejími komplikacemi.

Role C. pneumoniae ve vzniku cerebrovaskulárních onemocnění, jako jsou cévní mozkové příhody a TIA, byla podložena řadou studií, které potvrzovaly přítomnost bakterií v mozkových cévách. C. pneumoniae infekce bývá také spojována s nádorovým onemocněním plic a dalšími.

Strategie léčby chlamydiových infekcí spočívá v antiinfekční léčbě, jejímž základem je dvojitě optimalizovaná léčba (mikrobiologická diagnostika plus farmakologické parametry), dále léčba symptomatická a zařazení léčby psychologem.

Úspěšná antiinfekční léčba chlamydiových infekcí vyžaduje, aby zvolené antibiotikum dobře pronikalo do buněk, mělo vysoké tkáňové koncentrace v místě infekce a vysoké koncentrace v infikovaných buňkách, ve fagolyzozomu, kde je chlamydie po celou dobu rozmnožovacího cyklu. Důležité je připomenutí nekompletní buněčné stěny chlamydie a tím neexistující vazebné místo pro betalaktámová antibiotika. Je také třeba mít na paměti dlouhý vývojový cyklus chlamydií a jeho proměnlivost u jedinců s různou imunologickou výbavou. Jednotné schéma neexistuje, ale určitou měrou tyto požadavky splňují makrolidy, azalidy, systémové fluorochinolony působící imunostimulačně a tetracykliny spíše imunosupresivní.

Chlamydie jsou intracelulární parazité a tomu přizpůsobit léčbu

Chlamydie nemají kompletní bakteriální buněčnou stěnu, proto nemají vazebné místo pro betalaktamová antibiotika, racionální léčba je makrolidy, azalidy a tetracykliny.

Klinickou diagnózu je nutno podložit laboratorním vyšetřením, přímým průkazem chlamydie a doplnit o sérologii průkazu protilátek proti chlamydiím.

Požadavky na laboratorní vyšetření průkazu chlamydií posílat, včetně kontrolních vyšetření, do jedné laboratoře s jasnou interpretací výsledků.

Léčbu antiinfektivy kombinovat s léčbou symptomatickou

Vyšetření neprovádět chaoticky a od pacienta vyžadovat spolupráci a moudrý náhled na léčbu

Testování citlivosti in vivo na Chlamydophila pneumoniae (CPN) a jeho relevance k výsledkům testování in vitro.

Testy in vivo ukazují přímou reakci testovaného organismu na aplikovanou cizorodou látku, zahrnující všechny toxikodynamické a toxikokinetické procesy, jako je např. přístup do těla, metabolismus, zastoupení všech typů tkání v organismu atd. To patří k hlavním výhodám těchto testů a k důvodu, proč jsou stále nejpoužívanější a proč většina poznatků o toxicitě chemických látek kolem nás pochází právě z těchto testů na zvířatech.

Na druhou stranu mezi hlavní nevýhody testů in vivo patří nutná extrapolace výsledků na cílový organismus, tj. většinou na člověka. Existují velké mezidruhové rozdíly v průběhu a způsobu vstřebávání látek, v jejich metabolismu i následném vylučování. Proto z hlediska citlivosti k dané látce může být modelový organismus méně či naopak více citlivý, než by teoreticky byl lidský organismus. In vivo testy na zvířatech také nejsou příliš vhodné pro studium mechanizmů účinku studované toxické látky, neboť v sobě zahrnují příliš mnoho faktorů, které mohou znesnadňovat správnou interpretaci výsledků. To je jedním z důvodů, proč je vyvíjena snaha přibližovat situaci in vivo prostřednictvím nových trendů v testování in vitro, ve kterých je možné pracovat v kontrolovaných podmínkách, s lidskými buněčnými liniemi, a tím se do jisté míry zbavit potřeby extrapolace získaných výsledků na člověka. Modely in vitro se snaží reprodukovat přímo místa působení daných xenobiotik, tj. konkrétní buňky a tkáně, a snaží se docílit toho, aby se tyto tkáně chovaly totožně jako se chovají v situaci in vivo, což je předmětem současného a budoucího výzkumu.

V rámci testování in vitro se setkáváme s několika stěžejními pojmy a to s pojmem 2D kultury (dvoudimenzionální kultury), jimiž myslíme klasické statické pěstování buněk na Petriho miskách, a s alternativními modely, jež představují například buněčné sferoidy nebo 3D kultury (třídimenzio-nální kultury).

Ačkoli výskumné skupiny po celém světě provádí in vitro testování antimikrobiální citlivosti chlamydií, neexistuje standardizovaná metodika a jednotně přijímaná interpretace výsledků.

Kromě výběru vhodných buněčných kultur je tu řada dalších faktorů významně ovlivňujících výsledky testování citlivosti a které také stojí za rozdílnými výsledky testů stejných vzorků v různých laboratořích. Rozhodující metodický aspekt testování citlivosti na chlamydie je koncový bod využitý pro stanovení MIC. Jde o rozlišení aberantních inkluzí od běžných, což může mít vliv na subjektivní interpretaci. Často to vede k řádově rozdílným hodnotám MIC.