Capnocytophaga canimorsus — это привередливая , медленнорастущая, грамотрицательная палочка рода Capnocytophaga . [1] [2] Это комменсальная бактерия в нормальной десневой микробиоте собак и кошек, но может вызывать заболевания у людей. Передача может происходить через укусы, облизывания или даже через близкое соседство с животными. [3] C. canimorsus , как правило, имеет низкую вирулентность у здоровых людей, [4] но, как было отмечено, вызывает тяжелые, даже серьезные заболевания у людей с уже имеющимися заболеваниями. [5] Патогенез C. canimorsus до сих пор в значительной степени неизвестен, но возросший клинический диагноз способствовал росту интереса к этой бацилле. Лечение антибиотиками эффективно в большинстве случаев, но наиболее важным , но при этом основным диагностическим инструментом, доступным врачам, остается знание недавнего контакта с собаками или кошками. [3]
Capnocytophaga canimorsus впервые был обнаружен в 1976 году Бобо и Ньютоном. Пара выделила ранее неизвестную грамотрицательную бактерию от пациента, у которого в дополнение к сепсису был менингит . Пациент ранее подвергался двум укусам собак в течение двух последовательных дней от двух разных собак. Отметив совпадение между временем укусов и появлением симптомов, Батлер и др . проанализировали 17 похожих случаев пациентов, у которых был либо сепсис, либо менингит с 1961 по 1975 год. Случаи были отправлены в CDC на экспертизу из-за наличия неизвестной грамотрицательной палочки, выделенной от инфицированных людей. Батлер уведомил CDC о высокой частоте укусов собак в связи с инфекциями. CDC не смогли идентифицировать микроорганизм, поэтому они применили название CDC group DF-2. DF-2 означает дисгоничный ферментер, что означает, что бактерия является медленнорастущей, ферментативной бациллой. В 1989 году, анализируя свойства неизвестной бактерии, Уивер и др. отметили много сходств с бактериями рода Capnocytophaga . Позже в том же году Бреннер и др. предложили название Capnocytophaga canimorsus после изучения морфологии, содержания G+C% и подвижности вида. [4]
Название Capnocytophaga происходит от греческого слова kapnos , что означает «дым», и дано здесь из-за его зависимости от углекислого газа для роста. Оно было добавлено, чтобы отличить этот род от рода Cytophaga , происходящего от греческих слов kytos (что означает «клетка») и phagein (что означает «есть»). Видовое название canimorsus происходит от латинских слов canis и morsus , что означает «собака» и «укус» соответственно. [6]
Ежегодно от укусов собак страдают десятки миллионов людей по всему миру, и случаи заражения людей C. canimorsus наблюдаются по всему миру. [7] По оценкам, 2% населения США , 4,5–4,7 миллиона человек, ежегодно подвергаются укусам собак. [8] [9] Случаи заболевания зарегистрированы в США, Канаде, Европе, Австралии и Южной Африке. [4] Симптомы могут проявиться в течение 2–3 дней после заражения или до 4 недель спустя. Люди среднего и пожилого возраста подвержены большему риску заражения болезнью; более 60% заболевших находятся в возрасте 50 лет и старше. [4] Кроме того, люди, проводящие большую часть своего времени с собаками и кошками, также подвержены более высокому риску. К ним относятся ветеринары, заводчики, владельцы домашних животных и смотрители. Наличие определенных уже существующих заболеваний усугубляет риск. Вероятность заражения любым видом бактерий после укусов собак колеблется от 3 до 20%; для кошек этот показатель может достигать 50%. [10]
C. canimorsus — это привередливая, грамотрицательная, ферментативная, инкапсулированная, не образующая спор палочка. [11] Бациллы обычно имеют длину 1–3 мкм. После роста на пластинках агара более длинные палочки, как правило, имеют изогнутую форму. У бактерий нет жгутиков , но они движутся скользящим движением, хотя это может быть трудно увидеть. [2] C. canimorsus требует правильной среды для роста. Бактерия хорошо культивируется на пластинках кровяного агара (сердечный агар с 5% овечьей или кроличьей крови) и пластинках шоколадного агара. [1] [2] [4] [12] [13] Колонии могут быть невидимы в течение 48 часов из-за медленного роста. [4] Через 18 часов колонии обычно имеют диаметр менее 0,5 мм, они пятнистые и выпуклые. Через 24 часа колонии могут достигать диаметра до 1 мм. Через 48 часов колонии становятся узкими, плоскими и гладкими, с расширяющимися краями. В это время колонии могут казаться фиолетовыми, розовыми или желтыми, но после того, как их соскабливают с агаровой пластины, они всегда желтые на вид. [2]
Геном штамма C. canimorsus Cc5 состоит из одной кольцевой хромосомы размером 2 571 406 п.н. с содержанием G+C 36,11% и кодирует 2 405 открытых рамок считывания . [14]
Представители рода Capnocytophaga встречаются в ротовой полости людей и животных. Большинство этих видов не встречаются у людей. [4] C. canimorsus — это комменсальная бактерия, встречающаяся у собак и кошек; она не является членом нормальной микробиоты людей. Около 26% собак переносят эти комменсальные бактерии во рту. C. canimorsus редко вызывает симптомы заболевания у животных. Сообщалось об одном случае выделения C. canimorsus из раны от укуса собаки на голове небольшой собаки; бактерии были локализованы в ране, и у собаки не наблюдалось бактериемии . Было зарегистрировано несколько случаев заражения кроликов после укусов собак. Клинические проявления C. canimorsus у кроликов вызывают ряд симптомов, включая диссеминированное внутрисосудистое свертывание , клеточный некроз (отмирание тканей), низкое кровяное давление, гангрену и почечную недостаточность . [10]
В дополнение к тем, кто подвержен более высокому риску развития осложнений от C. canimorsus из-за более тесного контакта с кошками и собаками, некоторые ранее существовавшие состояния помещают людей в категорию критически высокого риска. Среди них те, кто перенес спленэктомию, алкоголики и люди с иммуносупрессией из-за использования стероидов, таких как глюкокортикоиды. Люди с β-талассемией и курильщики также включены в список высокого риска. У этих людей, как и у людей с аспелином и алкоголиками, повышен уровень алиментарного железа в крови. C. canimorsus требует большого количества железа для роста, поэтому эти условия оптимальны для бацилл. [10]
Подавляющая инфекция после спленэктомии связана с инкапсулированными организмами, такими как Capnocytophaga canimorsus. [11]
Из случаев, представленных в литературе, 33% произошли у аспленических лиц, у которых снижена продукция IgM и IgG . У них также замедлена сборка макрофагов и вырабатывается меньше тафтсина . [10] Тафтсин отвечает за стимуляцию фагоцитоза , поэтому его снижение при наличии бактериальной инфекции представляет собой проблему. Функциональная селезенка важна для удаления патогенов. Поскольку этот конкретный патоген, по-видимому, процветает у аспленических пациентов, как антитела IgM, так и тафтсин могут иметь решающее значение в процессе маркировки этой бактерии для уничтожения фагоцитозом. [4] У аспленических пациентов часто вдвое больше здорового железа в кровотоке, и они в 60 раз больше подвержены риску развития фатальных клинических проявлений бактерии. У лиц с аспленией часто проявляются симптомы в течение дня после заражения. Инфекция быстро прогрессирует до полиорганной недостаточности и, в конечном итоге, смерти. Уровень смертности среди лиц с аспленией намного выше, чем среди лиц любой другой группы риска по инфекциям C. canimorsus . [10]
Люди, которые борются с алкогольной зависимостью, составляют около 24% лиц, имеющих инфекции C. canimorsus . [4] Было показано, что алкоголизм приводит к снижению продукции супероксида в нейтрофилах , [15] а также снижению активности нейтрофильной эластазы . [16] Это приводит к увеличению предрасположенности к бактериемии (бактериям в крови). В результате люди, страдающие алкоголизмом, с большей вероятностью страдают от более опасных аспектов инвазий C. canimorsus . [4] Наконец, алкоголики связаны с повышенным содержанием железа в крови. [10]
Иммунодепрессанты часто используются для лечения аутоиммунных заболеваний , таких как волчанка. Когда люди проходят лечение иммунодепрессантами, такими как глюкокортикоиды, защитные силы их организма снижаются. В результате воздействие C. canimorsus более заразно для этих людей, чем для здоровых людей. Пациенты с иммунодепрессантами составляют около 5% людей с симптомами C. canimorsus . [4]
Симптомы появляются в течение 1–8 дней после контакта с C. canimorsus [1], но обычно проявляются примерно на 2-й день. [4] Симптомы варьируются от легких, гриппоподобных симптомов до полномасштабного молниеносного сепсиса. Люди часто жалуются на любую комбинацию: лихорадку, рвоту, диарею, недомогание , боль в животе, миалгию , спутанность сознания, одышку , головные боли и кожную сыпь, такую как экзантема . Сообщалось о более тяжелых случаях эндокардита , диссеминированного внутрисосудистого свертывания и менингита . [1] Было показано, что предшествующее лечение метилпреднизолоном продлевает бактериемию при этих инфекциях, что способствует прогрессированию эндокардита. [ необходима цитата ]
Диагностика инфекций, вызванных C. canimorsus, может быть сложной. Обычная практика культивирования изолятов заключается в том, чтобы держать чашки Петри в течение одной недели; иногда культуры C. canimorsus не видны на этом этапе из-за медленного роста или неподходящей среды. C. canimorsus требует очень специфичных питательных сред и условий; необходимы обогащенные среды. C. canimorsus демонстрирует усиленный рост при высоких концентрациях углекислого газа, поэтому необходимо культивировать бактерии в банках для гашения свечей или инкубаторах с углекислым газом. [4] Для диагностики этой бациллы можно провести определенные реакции. Бактерия должна дать положительный результат на каталазу и оксидазу, аргининдигидролазу, мальтозу и лактозу. Она должна дать отрицательный результат на восстановление нитрата, уреазу и выработку H 2 S. C. canimorsus можно отличить от других грамотрицательных бактерий по отрицательному результату на инулин и сахарозу. [4] Из-за относительно медленного роста этой бактерии диагностика часто зависит от того, знает ли врач, что пациент ранее контактировал с собакой или кошкой. Узнав об этом, врачи могут потребовать, чтобы чашки с агаром хранились дольше одной недели, чтобы обеспечить надлежащую изоляцию бактерии. Иногда даже эти методы не срабатывают. Были отмечены случаи, когда культуры неоднократно оказывались отрицательными на C. canimorsus , только чтобы определить его присутствие с помощью секвенирования гена 16S рРНК. [10] Анализы ПЦР видоспецифичных генов также могут быть полезными. У лиц с менингитом C. canimorsus можно диагностировать с помощью окрашивания спинномозговой жидкости по Граму . [9] Эти методы более дорогостоящие, но являются лучшим способом обеспечения идентификации на уровне вида. Изоляты обычно получают из культур крови (в 88% случаев) и реже из укушенных ран. В случаях, когда пациент находится в состоянии полного септического шока, мазки цельной крови могут быть эффективными. [4]
Немедленное очищение ран, нанесенных собаками и кошками, может быть успешным в предотвращении инфекций C. canimorsus . Рекомендуется промывание ран физиологическим раствором, и людям рекомендуется обратиться за медицинской помощью для введения антибиотиков. Антибиотики рекомендуются, если раны глубокие или люди откладывают обращение за медицинской помощью. Антибиотики, содержащие ингибиторы бета-лактамазы ( например , пероральный Аугментин или парентеральный Уназин ), действуют на C. canimorsus , а также на другие организмы, часто встречающиеся при укусах. [ требуется ссылка ]
Пенициллин G является препаратом выбора, хотя было обнаружено, что некоторые изоляты проявляют резистентность. [4] C. canimorsus восприимчив к ампициллину, цефалоспоринам третьего поколения , тетрациклинам , клиндамицину и хлорамфениколу. Он показал резистентность к гентамицину. [2] Лечение рекомендуется проводить в течение как минимум трех недель. [4] При более тяжелых инфекциях требуется госпитализация. В случаях сепсиса требуются высокие дозы пенициллина. Цефалоспорины третьего поколения часто назначают до постановки диагноза, поскольку они охватывают широкий спектр грамотрицательных бактерий. После постановки диагноза, при условии, что штамм не продуцирует бета-лактамазу, следует переключиться на пенициллин G. [4] Предположительно, пенициллин G можно назначать с комбинацией ингибиторов бета-лактамаз, таких как Уназин, для пациентов со штаммом, продуцирующим бета-лактамазу.
Смертность от инфекций, связанных с менингитом, намного ниже, чем смертность, связанная с сепсисом. Поскольку C. canimorsus вызывает молниеносный сепсис, более ранняя диагностика связана с большей выживаемостью. [ необходима цитата ]
Было замечено, что C. canimorsus размножается в присутствии макрофагов мыши J774.1. Макрофаги распознают и убивают патогены, поглощая их. Они также секретируют цитокины, необходимые для запуска каскада иммунных путей. Бактерии C. canimorsus не интернализуются макрофагами; фактически, монослои макрофагов разрушаются в их присутствии, что указывает на цитотоксин . [17] В присутствии C. canimorsus активность цитокинов значительно снижается, поскольку макрофаги не вырабатывают TNF-α, IL-8, IL-6 и IL-1α, интерферон-γ и оксид азота. [12] Кроме того, толл-подобный рецептор 4 ( TLR4 ) обычно распознает патогены и начинает каскад сигналов, чтобы вызвать выработку провоспалительных цитокинов через путь NF-κB. В клетках, инфицированных C. canimorsus , TLR4 не активировал сигнальный путь, поэтому не вызывал воспалительную реакцию иммунной системы. [17] Поскольку этот вид не вызывает сильной воспалительной реакции, у бактерий было достаточно времени для репликации до обнаружения иммунной системой хозяина. [12] Электронные микрофотографии монослоев J774.1, инфицированных C. canimorsus, показали клетки бактерий внутри вакуолей макрофага , окруженные бактериальными септами. Это говорит о том, что C. canimorsus реплицируется внутриклеточно в макрофагах. Клетки C. canimorsus также проявляют устойчивость к уничтожению комплементом и уничтожению полиморфноядерными лейкоцитами (ПНМ). C. canimorsus , находясь в присутствии ПМН, питается ими, дегликозилируя гликаны хозяина. Фактически, в присутствии ПМН C. canimorsus испытывает устойчивый рост. [12] C. canimorsus обладает способностью обходить эти необходимые иммунные функции, и, следовательно, к нему следует относиться серьезно. Для профилактики и лечения заболеваний, связанных с ним, необходимы более глубокие знания о патогенезе этой бактерии. [ необходима цитата ]