Медленные вирусные инфекции и прионные болезни
Медленные вирусные инфекциихарактеризуются особыми признаками:
• необычно длительным инкубационным периодом (месяцы, годы);
• своеобразным поражением органов и тканей, преимущественно ЦНС;
• медленным неуклонным прогрессированием заболевания;
• неизбежным летальным исходом.
Некоторые возбудители острых вирусных инфекций могут вызывать также и медленные вирусные инфекции. Например, ви- рус кори иногда вызывает ПСПЭ, а вирус краснухи - прогрессирующие врожденную краснуху и краснушный панэнцефалит (табл. 17.4).
Типичную медленную вирусную инфекцию животных вызывает вирус висна/мэди, относящийся к ретровирусам. Он является возбудителем медленной вирусной инфекции и прогрессирующей пневмонии овец. Разрушается белое вещество головного мозга, развиваются параличи (висна - чахнущий); происходит хроническое воспаление легких и селезенки, поэтому название болезни «мэди», что означает одышка.
Таблица 17.4.Причины развития прионных болезней человека
Сходные по признакам медленных вирусных инфекций заболевания вызывают прионы - возбудители прионных инфекций. Прионные болезни - группа прогрессирующих нарушений ЦНС человека и животных. У людей нарушается функция ЦНС, наступают изменения личности, расстройства движений. Симптомы болезни обычно продолжаются от нескольких месяцев до нескольких лет, заканчиваясь летально. Ранее прионные инфекции рассма- тривались вместе с так называемыми возбудителями медленных вирусных инфекций.
Прионами заражаются per os. Некоторые агенты, вызывающие прионные болезни, накапливаются сначала в лимфоидных тка- нях. Прионы, попадая в мозг, накапливаются в нем в больших количествах, вызывая амилоидоз (внеклеточный диспротеиноз, характеризующийся отложением амилоида с развитием атрофии и склероза ткани) и астроцитоз (разрастание астроцитарной нейроглии, гиперпродукция глиальных волокон). Образуются фибриллы, агрегаты белка или амилоида и губкообразные изменения мозга (трансмиссивные губкообразные энцефалопатии). В резуль-
тате изменяется поведение, нарушается координация движений, развивается истощение со смертельным исходом. Иммунитет не формируется. Прионные болезни относятся к конформационным болезням, которые развиваются в результате неправильного сворачивания (нарушения правильной конформации) клеточного белка, необходимого для нормального функционирования организма. Пути передачиприонов разнообразны:
• алиментарный путь - инфицированные продукты животного происхождения, пищевые добавки из сырых бычьих органов и др.;
• передача при гемотрансфузии, введении препаратов животного происхождения, пересадке органов и тканей, использовании инфицированных хирургических и стоматологических инструментов;
• передача через иммунобиологические препараты (известно заражение PrP sc 1500 овец мозговой формолвакциной от больных овец).
Патологические прионы, попав в кишечник, транспортируются в кровь и лимфу. После периферической репликации в селезен- ке, аппендиксе, миндалинах и других лимфоидных тканях, они переносятся в мозг через периферические нервы (нейроинвазия). Возможно прямое проникновение прионов в мозг через гематоэнцефалический барьер. Ранее считалось, что ЦНС - единственная ткань, в которой накапливаются патологические прионы, однако появились исследования, изменившие данную гипотезу. Оказалось, что накопление PrP sc в селезенке связано с увеличением и функционированием фолликулярных дендритных клеток.
Свойства прионов.PrP c (cellular prion protein) - клеточная нормальная изоформа прионного белка с молекулярной массой 33- 35 кД, детерминируется геном прионного белка (прионный ген - PrNP находится на 20-й хромосоме человека). Нормальный PrP c появляется на поверхности клетки (заякорен в мембрану глико- протеином молекулы), чувствителен к протеазе. Он регулирует передачу нервных импульсов, суточные циклы, процессы окисления, участвует в метаболизме меди в ЦНС и в регуляции деления стволовых клеток костного мозга. Кроме этого PrP c обнаружен в селезенке, лимфатических узлах, коже ЖКТ и фолликулярных дендритных клетках.
PrP sc (scrapie prion protein - от названия прионной болезни овец: скрепи - scrapie) и др., например PrP cjd (при болезни Крейтц-
фельда-Якоба), - патологические измененные посттрансляционными модификациями изоформы прионного белка. Такие прионы устойчивы к протеолизу (протеаза К вызывает ограниченный протеолиз только до устойчивого к протеазе фрагмента с молекулярной массой 27-30 кД), излучениям, высокой температуре, формальдегиду, глутаральдегиду, β-пропиолактону; не вызывают воспаления и иммунного ответа. Отличаются способностью к агрегации в ами- лоидные фибриллы, гидрофобностью и вторичной структурой в результате повышенного содержания β-складочных структур. PrP sc накапливается в плазматических везикулах клетки.
Пролиферация патологических прионов.Превращение PrP c в измененные формы (PrP sc и др.) происходит при нарушении кинетически контролируемого равновесия между ними. Процесс усиливается при возрастании количества патологического (PrP) или экзогенного приона. PrP c является нормальным белком, заякоренным в мембрану клетки. PrP sc - глобулярный гидрофобный белок, образующий агрегаты с собой и с PrP c на поверхности клетки: в результате PrP c преобразуется в PrP sc и далее цикл продолжается. Патологическая форма PrP sc накапливается в нейронах, придавая клетке губкообразный вид.
Куру- прионная болезнь, ранее распространенная среди папуасов (в переводе означает дрожание или дрожь) в восточной части острова Новая Гвинея. Инфекционные свойства болезни доказал К. Гайдушек. Возбудитель передается пищевым путем в результате ритуального каннибализма - поедания недостаточно термически обработанного, инфицированного прионами мозга погибших сородичей. В результате поражения ЦНС нарушаются движения, походка, появляются озноб, эйфория («хохочущая смерть»). Инкубационный период длится 5-30 лет. Через год больной погибает.
Болезнь Крейтцфельда-Якоба(БКЯ) - прионная болезнь, протекающая в виде деменции, зрительных и мозжечковых нарушений и двигательных расстройств со смертельным исходом через 4-5 мес болезни при классическом варианте БКЯ и через 13-14 мес при новом варианте БКЯ. Инкубационный период может достигать 20 лет. Возможны различные пути инфицирования и причины развития болезни:
• при употреблении недостаточно термически обработанных продуктов животного происхождения, например мяса, мозга коров, больных губкообразной энцефалопатией крупного рогатого скота;
• при трансплантации тканей, например роговицы глаза, переливании крови, применении гормонов и других биологических активных веществ животного происхождения, использовании кетгута, контаминированных или недостаточно простерилизованных хирургических инструментов, прозекторских манипуляциях;
• при гиперпродукции PrP и других состояниях, стимулирующих процесс преобразования PrP c в PrP sc .
Заболевание может также развиваться в результате мутации или вставки в области прионного гена. Распространен семейный характер болезни в результате генетической предрасположенности к БКЯ. При новом варианте БКЯ нарушения развиваются в более молодом возрасте (средний возраст 28 лет), в отличие от классического варианта (средний возраст 68 лет). При новом варианте БКЯ анормальный прионный протеин накапливается не только в ЦНС, но и в лимфоретикулярных тканях, в том числе в гландах.
Синдром Герстманна-Штреусслера-Шейнкера- наследственное прионное заболевание, протекающее с деменцией, гипотонией, нарушением глотания, дизартрией. Нередко носит семейный характер. Инкубационный период от 5 до 30 лет. Болезнь возникает в 50-60 лет, ее продолжительность колеблется от 5 до 13 лет.
Наследственная смертельная бессонница -аутосомнодоминантное заболевание с прогрессирующей бессонницей, симпатической гиперреактивностью (гипертензия, гипертермия, гипергидроз, тахикардия), тремором, атаксией, миоклониями, галлюцинациями. Резко нарушается сон. Смерть происходит при прогрессировании сердечно-сосудистой недостаточности.
Скрепи(от англ. scrape - скрести) - прионная болезнь овец и коз (чесотка), протекающая с поражением ЦНС, прогрессирующим нарушением движений, сильным кожным зудом (чесоткой) и заканчивающаяся гибелью животного.
Губкообразная энцефалопатия крупного рогатого скота- прионная болезнь крупного рогатого скота, характеризующаяся поражением ЦНС, нарушением координации движений и неизбежной гибелью животного. Впервые эпидемия болезни вспыхнула в Великобритании. Она была связана с кормлением животных мясокост- ной мукой, содержащей патологические прионы. Инкубационный период колеблется от 1,5 до 15 лет. Наиболее инфицированы головной, спинной мозг и глазные яблоки животных.
Лабораторная диагностика.При диагностике отмечают губкообразные изменения мозга, астроцитоз (глиоз), отсутствие инфильтратов воспаления. Мозг окрашивают на амилоид. В цереброспинальной жидкости выявляют белковые маркеры прионных мозговых нарушений (с помощью ИФА, иммуноблоттинга с моноклональными антителами). Проводят генетический анализ прионного гена, ПЦР.
Профилактика.Для обезвреживания инструментов и объектов окружающей среды рекомендуются автоклавирование (при 134 ?С 18 мин; при 121 ?С 1 ч), сжигание, дополнительная обработка отбеливателем и однонормальным раствором NaOH на 1 ч. Для неспецифической профилактики введены ограничения на исполь- зование лекарственных препаратов животного происхождения и запрещено производство гормонов гипофиза животного происхождения. Ограничивают трансплантацию твердой мозговой оболочки. При работе с биологическими жидкостями больных используют резиновые перчатки.
104. Клиническая микробиология, ее задачи. Понятие о внутрибольничных инфекциях (ВБИ). Особенности этиологии, патогенеза, клиники ВБИ. Роль условно-патогенных микроорганизмов в возникновении ВБИ.
Понятие о внутрибольничной инфекции
Внутрибольничная (госпитальная, нозокомиальная) инфекция (ВБИ) - это инфекция, заражение которой происходит в больничных учреждениях; наслаиваясь на основное заболевание, она утяжеляет клиническое течение болезни, затрудняет диагностику и лечение, ухудшает прогноз и исход заболевания, нередко приводя к смерти больного.
ВБИ является одной из форм ятрогенных, т.е. связанных с медицинскими вмешательствами, заболеваний. Возбудителями ВБИ могут быть патогенные микробы, например при госпитализации инфекционного больного в соматические отделения, неправильной или несовершенной изоляции больных в инфекционных отделениях, заносе возбудителей в больницы посетителями во время эпидемий. Однако в настоящее время ВБИ в основном встречаются в соматических больницах, т.е. в неинфекционных клиниках и вызываются условно-патогенными микробами (УПМ).
Понятие о клинической микробиологии как самостоятельном разделе медицинской микробиологии (отличном от разделов ин- фекционной, санитарной микробиологии), ее задачах и методах формируется только в последние десятилетия. Выделение этого раздела обусловлено главным образом тем, что в результате эволюции микробов, темпы которой резко усилились во второй половине ХХ века, произошло резкое увеличение удельного веса и абсолютного количества гнойно-воспалительных заболеваний, вызванных УПМ. Большинство таких больных госпитализируются в неинфекционные стационары. Биологические особенности УПМ, широкое и часто нерациональное применение антибиотиков, рас- ширение спектра и утяжеление оперативных вмешательств, ши-
рокое внедрение в практику здравоохранения диагностических и лечебных процедур, ведущих к нарушению целостности покровов, и ряд других факторов привели к возникновению в больничных стационарах ряда сложных проблем практического и научного порядка, таких, как циркуляция множественно-устойчивых и больничных вариантов бактерий, нарастание внутрибольничных, хронических, смешанных, вторичных инфекций и сепсиса и др. Решение микробиологических аспектов ВБИ и является задачей клинической микробиологии.
20.2. Понятие о клинической микробиологии
Клиническая микробиология - раздел медицинской микробиологии, изучающий взаимоотношения, складывающиеся между организмом и микробами в норме, при патологии, в динамике воспалительного процесса с учетом проводимой терапии до констатации клиницистом состояния клинического или полного выздоровления.
Задачи клинической микробиологии близки к задачам медицинской микробиологии. Специфика определяется тем, что кли- ническая микробиология исследует одну группу микробов - УПМ, одну группу заболеваний - оппортунистические инфекции и одну антропогенную экосистему - больничные учреждения.
Поэтому задачи клинической микробиологии следующие.
• Изучение биологии и роли УПМ в этиологии и патогенезе гнойно-воспалительных заболеваний человека.
• Разработка и использование методов микробиологической диагностики, специфической терапии и профилактики заболеваний, вызванных микробами, встречающихся в неинфекционных стационарах.
• Исследование микробиологических аспектов проблем ВБИ, дисбактериоза, лекарственной устойчивости микробов.
• Микробиологическое обоснование и контроль за антимикробными мероприятиями в больничных стационарах.
Микробиологическая диагностика ВБИ: правила забора и транспортировки материала, общая схема выделения и идентификации возбудителей, критерии этиологической значимости выделенной культуры м/о. Особенности лечения и профилактики ВБИ, микробиологическая диагностика бактериемии и сепсиса.
Микробиологические методы имеют решающее значение в постановке этиологического диагноза оппортунистических инфекций, выработке рациональной схемы терапии и предупреждении развития рецидивов заболевания.
Микробиологические исследования при оппортунистических инфекциях направлены на выделение не одного, а нескольких основных микробов, находящихся в исследуемом материале, а не на индикацию одного специфического патогена, как это принято при заболеваниях, вызванных патогенными микробами.
Основным методом микробиологической диагностики оппортунистических инфекций является бактериологический.
При использовании этого метода следует учитывать:
• в материале от больного, как правило, присутствует ассоциация микробов, в которую входят как возбудители заболевания, так и заносные из других органов и внешней среды виды, а также микробы, которые могут попасть в материал при его заборе и доставке;
• количественный и видовой состав микрофлоры варьирует у разных больных и меняется в процессе болезни, особенно при использовании антибактериальных препаратов.
Достоверность бактериологического исследования зависит: от правильного забора материала от больного; применения эффективного набора дифференциально-диагностических и селективных питательных сред; использования количественного посева материала; этапности идентификации выделенных чистых культур (семейство, род, вид и в необходимых случаях вариант); определения свойств, указывающих на патогенность культур и их принадлеж- ность к госпитальным штаммам.
Обязательным должно быть определение антибиотикограммы, а также свойств культур, необходимых для эпидемиологического анализа, - фаговара, серовара, резистенсвара и др.
С целью определения смены возбудителей и изменения их свойств микробиологический мониторинг следует проводить через каждые 5-7 дней.
Микроскопический метод позволяет выявлять в мазках патологического материала бактерии только в случае их массивного содержания (105 КОЕ/мл и более) и из-за близости морфологии бактерий позволяет только ориентировочно судить о возбудителе, относя его к крупным таксонам (палочки, кокки, спирохеты, грамположительные или грамотрицательные и т.п.). Результаты микроскопии могут быть использованы при выборе питательных сред для дальнейшего выделения возбудителя. При идентификации грибов и простейших возможности микроскопического метода несколько шире. Введение в практику РИФ расширяет возможности микроскопического метода, но и в этом случае он не может заменить бактериологический метод, поскольку не позволяет определить чувствительность возбудителя к химиотерапевтическим препаратам и ряд других необходимых для практики свойств.
Серологический метод имеет вспомогательное значение. С его помощью не удается установить спектр и уровень активности антимикробных препаратов по отношению к возбудителю болезни и провести внутривидовое типирование. Возможности серологического метода ограничивают выраженная мозаичность антигенной структуры многих УПМ, наличие к ним антител у здоровых людей и слабая выраженность иммунного ответа на антигены УПМ. Тем не менее при затяжных и хронических формах болезни серологический метод иногда позволяет установить этиологию болезни. Серологические реакции ставятся с парными сыворотками больного и аутокультурой, результат оценивается по сероконверсии в 4 раза и более. На сегодняшний день слабо разработаны диагностические препараты, основанные на иммунных реакциях (ИФА, иммунофлюоресцентные диагностикумы, моноклональные антитела) к УПМ.
Биологический метод обычно не используется из-за неспецифичности клинической картины, вызываемой УПМ у лабораторных животных, и содержания в патологическом материале микробных ассоциаций, которые при заражении животных претерпевают изменения.
Аллергологический метод в связи с отсутствием сенсибилизации или ее малой специфичностью не используется.
20.7.1. Правила забора, хранения и транспортировки материала
Результаты микробиологической диагностики зависят от правильного выбора материла и соблюдения условий его забора, до- ставки, хранения и обработки.
• Вид материала определяется клинической картиной заболевания и должен соответствовать локализации предполагаемого возбудителя с учетом патогенеза болезни.
• Количество материала должно быть достаточным для проведения исследования и его повторения в случае необходимости.
• Материал берут по возможности в начальном периоде болезни.
• Взятие материала должно осуществляться до начала антибактериальной терапии или через определенный промежуток времени после ее назначения, необходимый для выведения препарата из организма.
• Материал необходимо брать непосредственно из очага инфекции или исследовать соответствующее отделяемое (гной из фистулы, мочу, желчь и др.).
• Забор материала необходимо проводить во время наибольшего содержания в нем микробов.
• Необходимо предупредить контаминацию материала нормальной микрофлорой больного и микробами окружающей среды.
• Следует предупредить возможность попадания в материал антимикробных препаратов (дезинфектантов, асептиков, антибиотиков), исключить контакт с металлами, обладающими олигодинамическим свойством, с ватой, содержащей свободные жирные кислоты.
• Любой клинический материал должен рассматриваться как потенциально опасный для человека. Поэтому при его заборе, хранении, доставке, обработке во избежание заражения должны соблюдаться такие же меры техники безопасности, как при работе с патогенными микробами.
• Транспортировку клинического образца в лабораторию следует производить в максимально короткие сроки.
• К клиническому образцу, направляемому в лабораторию, прилагают сопроводительный документ, содержащий основные сведения, необходимые для проведения микробиологического исследования (характер материала, фамилию, имя и отчество больного, название учреждения или отделения, номер истории болезни, предположительный диагноз заболевания, предшествующую антимикробную терапию, дату и время взятия материала, подпись врача, направляющего материал на исследование).
• В процессе транспортировки материал следует оберегать от действия света, тепла, холода, механических повреждений.
• После исследования остатки материала подлежат уничтожению (автоклавированию или сжиганию), а посуда, контейнеры, инструменты - обеззараживанию.
20.7.2. Выделение возбудителей оппортунистических инфекций
1-й день. Осуществляют забор и доставку материала в лабора- торию. Материал в необходимых случаях обрабатывают с целью гомогенизации и концентрации. Готовят и окрашивают мазки по Граму. В необходимых случаях дополнительно применяют специальные методы окраски. Готовят разведения патологического материала от 10-1 до 10-6 в теплом 0,5% растворе хлорида натрия с 0,01% желатина (для предупреждения осмотического шока бактерий) и делают высев 0,1 мл материала из разведений на чашки Петри с питательной средой-газоном (на 3 чашки из каждого разведения). В стандартный набор питательных сред желательно включить желточно-солевой агар (для стафилококков), среду Эндо или эозинметиловый агар (для энтеробактерий), кровяной агар (для стрептококков и ряда других требовательных к питательным средам видов), среду Сабуро (для грибов), среду для контроля стерильности или другие среды для анаэробов. В случаях, когда имеются указания на вероятный возбудитель (клиническая симптоматика, вид патологического материала, результаты микроскопии), должны быть использованы более селективные среды.
2-й день. Определяют характер роста на питательных средах. Подсчитывают количество колоний каждого типа на чашках с посевом разведений патологического материала для расчета обсемененности материала по формуле: Х КОЕ = N * ПД *СР, где N - число колоний, ПД - посевная доза, СР - степень разведения.
Микроскопируют мазки из выросших колоний. Отсевают на среду накопления колоний различных типов. Для повышения досто- верности исследования желательно отсевать 2-3 колонии одного типа. Эта мера вызвана гетерогенностью популяции; она удорожает исследование, но зато резко повышает его достоверность. При наличии методов и возможностей проводят ускоренную идентификацию.
3-й день. Установление чистоты культуры. Идентификация чистых культур. Определение антибиотикограммы выделенных культур.
4-5-й день. Проводят учет результатов тестов, использованных для идентификации.
Оформление заключения (семейство, род, вид выделенных культур; обсемененность материала, КОЕ/мл или КОЕ/г; анти- биотикограмма; этиологическая значимость выделенных культур и состав их популяций). По клиническим и эпидемиологическим показателям определяют факторы патогенности и эпидемиологические маркеры (фаго-, серо-, резистенс-, бактериоциновары и др.) у этиологически значимых культур.
20.7.3. Критерии этиологической роли выделенной культуры
Для установления этиологической роли патогенных микробов достаточны выделение микроба из материала от больного, обнаружение в сыворотке крови специфеческих антител в диагностическом титре или сероконверсии в ходе болезни в 4 раза и более, корреляция между выделенным микробом и клинической картиной болезни.
Критерии этиологической роли УПМ более сложны. Основное значение в установлении этиологии заболевания имеют два кри- терия.
• Выделение УПМ из крови и ликвора, что подтверждает этиологическую роль этого УПМ.
• Численность популяции обнаруженного в пораженном органе (кроме крови и ликвора) УПМ, так называемое критическое число, которое рассчитывают на 1 мл исследуемого материала (мочи, мокроты). Обычно за такое критическое число для бактерий принимают дозу 105 КОЕ/мл, для грибов и простейших - 103-104. В случае выделения из патологического материала нескольких видов или вариантов УПМ за ведущего возбудителя принимают количественно доминирующую популяцию. Сле-
дует учитывать, что численность популяции возбудителя в процессе болезни меняется: при переходе в хроническую форму, в период выздоровления и ремиссии, в процессе химиотерапии, в присутствии конкурента она существенно снижается. (Дополнительные критерии установления этиологической роли УПМ изложены в материалах диска.)
Лечение оппортунистических инфекций представляет собой сложную задачу и должно проводиться комплексно. Комплексное лечение включает адекватное хирургическое вмешательство, рациональную антимикробную химиотерапию, иммунотерапию.
Поскольку при оппортунистической инфекции нередко образуются гнойные очаги, необходима их санация.
Учитывая широкое распространение среди УПМ множественной лекарственной устойчивости к антибиотикам, назначать эти препараты больным необходимо с учетом результатов определения антибиотикограммы выделенных от больного УПМ.
Врач назначает антибиотикотерапию эмпирически. При этом следует отдать предпочтение препаратам широкого спектра действия. При получении результатов антибиотикограммы проводимая больному химиотерапия должна быть скорректирована в соответствии с полученными результатами.
Комплексное лечение оппортунистических инфекций включает в себя и иммунотерапию, если против данного УПМ, вызвав- шего заболевание, разработаны соответствующие лечебные иммунобиологические препараты направленного действия. Так как оппортунистические инфекции развиваются у лиц с пониженным иммунным статусом, при наличии соответствующих клинических показаний и при обязательном контроле параметров иммунного статуса таким больным показано проведение иммунокоррекции с применением иммуномодуляторов.
Профилактика оппортунистических инфекций проводится в трех направлениях: выявление источника инфекции, разрыв меха- низмов, путей и факторов передачи, воздействие на восприимчивый коллектив.
Мероприятия первой группы предусматривают изоляцию и лечение больных, а также выявление и санацию носителей. Для это- го в хирургических стационарах соблюдается принцип разобщения чистых и гнойных больных, которые не должны контактировать друг с другом. В больничных учреждениях имеются чистые и гнойные хирургические отделения и операционные. Если стационар располагает только одной операционной, то операционный день начинается с выполнения плановых чистых операций, а по их завершении начинают оперировать плановых гнойных больных. После окончания операции операционная тщательно дезинфицируется.
Так как распространение госпитальных штаммов часто связано с носителями, особенно из числа медперсонала больничных учреждений, необходимо выявлять и санировать этих носителей. Для этого проводят ежедневный осмотр медперсонала (особенно хирургических и родильных отделений) перед началом работы с целью выявления и отстранения от работы лиц с гнойно- воспалительными процессами (гнойничковые поражения кожи рук, катаральные явления в носоглотке и т.п.), а также периодически проводят бактериологическое обследование медперсонала на носительство. Выявленных носителей отстраняют от работы и подвергают санации.
Мероприятия второй группы направлены на разрыв механизмов и путей передачи инфекции, предусматривают организацию и строгое соблюдение санитарно-гигиенического режима в больничных учреждениях, неукоснительное соблюдение медперсоналом правил асептики, антисептики, дезинфекции и стерилизации.
Мероприятия третьей группы направлены на повышение коллективной резистентности людей путем улучшения социально- бытовых условий, применение иммуномодуляторов, адаптогенов или других иммунобиологических препаратов. При наличии дисбиозов целесообразно назначать пробиотики.