Zakażenie meningokokowe jest jedną z najniebezpieczniejszych ostrych chorób zakaźnych. Jest powszechny w prawie wszystkich krajach świata. Szczególnie wiele przypadków choroby odnotowuje się w krajach afrykańskich. Tak zwany „pas opon mózgowo-rdzeniowych” obejmuje rozległy obszar położony pomiędzy południową granicą Sahary a lasami równikowymi, pomiędzy Oceanem Atlantyckim a Morzem Czerwonym.
Zakażenie meningokokowe wywoływane jest przez bakterię meningokokową (Neisseria meningitidis). Ich naturalnym rezerwuarem jest nosogardło człowieka. Bakterie przenoszone są z człowieka na człowieka poprzez unoszące się w powietrzu kropelki. Choroba znana jest od czasów starożytnych.Objawy kliniczne infekcji są bardzo zróżnicowane - od nosicielstwa bakterii i postaci lokalnych po szybką sepsę i zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych.
Czynnik wywołujący infekcję meningokokową (Neisseria meningitidis) został po raz pierwszy wyizolowany i szczegółowo opisany w 1887 roku przez austriackiego lekarza Antona Weixelbauma. Oprócz patogennych meningokoków, rodzaj Neisseria obejmuje bakterie niepatogenne, które żyją w jamie ustnej, nosie, gardle i drogach oddechowych.
Ryż. 3. Na zdjęciu Neisseria meningitidis (widok pod mikroskopem). Bakterie występują parami wewnątrz i zewnątrzkomórkowo.
Charakterystyka meningokoków
Neisseria meningitidis to diplokoki (ziarniaki w kształcie podwójnej fasoli) o wielkości od 0,6 do 0,8 mikrona. Po zabarwieniu Gramem nabierają różowego koloru (Gram-ujemne). Nie twórz sporu. Nie mają wici. Czasami w organizmie człowieka tworzy się delikatna kapsułka. Są zlokalizowane wewnątrz i zewnątrzkomórkowo.
Ryż. 4. Meningokoki w cytoplazmie leukocytów neutrofilowych u pacjenta z ciężką uogólnioną postacią zakażenia meningokokowego.
Hodowla meningokoków
Bakterie dobrze rosną na podłożach zawierających natywne białko (surowica i krew, płyn puchlinowy, białko jaja). Optymalna temperatura wzrostu to 38-36°C. Na prostych podłożach drobnoustroje nie rosną. Neisseria meningitidis to bakterie tlenowe (żyją i rozwijają się wyłącznie w obecności tlenu). Aby uzyskać czystą kulturę, do pożywek dodaje się antybiotyki, które hamują rozwój towarzyszącej mikroflory.
Ryż. 5. Neisseria meningitidis rosnąca na agarze surowiczym.Kolonie meningokoków są lekko wypukłe, w świetle przechodzącym mają niebieskawy odcień, są półprzezroczyste, mają gładką powierzchnię i gładkie krawędzie.
Właściwości enzymatyczne Neisseria meningitidis
Bakterie są biochemicznie nieaktywne. Rozkładają jedynie maltozę i glukozę na kwas, nie powodują hemolizy na agarze z krwią, nie upłynniają żelatyny, nie tworzą siarkowodoru i indolu.
Ryż. 6. Kiedy w bulionie serwatkowym rozwijają się bakterie, obserwuje się zmętnienie.
Tworzenie się toksyn
Meningokoki nie wytwarzają egzotoksyn. Endotoksyna bakteryjna jest związana z lipopolisacharydami w zewnętrznej warstwie błony komórkowej. Endotoksyna jest odporna na ciepło i ma wysoki stopień toksyczności. Kiedy bakterie ulegają zniszczeniu (ich masowa śmierć), do środowiska uwalniana jest endotoksyna, która zaburza układ krzepnięcia krwi i dopełniacza, prowadzi do spadku napięcia naczyniowego i powoduje gorączkę. Endotoksyna stymuluje wytwarzanie czynnika martwicy nowotworu przez makrofagi, co prowadzi do uszkodzenia naczyń. Toksyna zawiera substancję alergizującą, która prowadzi do silnego uczulenia organizmu.
Meningokoki wytwarzają hemolizynę i proteazy IgA, które niszczą cząsteczki immunoglobulin klasy A. Bakterie są w stanie pokonać fizjologiczną barierę (krew-mózg) pomiędzy ośrodkowym układem nerwowym i układem krążenia.
Ryż. 7. Na zdjęciu meningokoki (wizualizacja komputerowa). Są to diplokoki (ziarniaki w kształcie podwójnej fasoli).
Czynniki patogeniczności
Meningokoki mają pilusy na powierzchni (odlewy białkowe). Dzięki pilusom meningokoki dobrze przylegają do błon śluzowych.
Białka i enzymy błonowe (hialuronidazy i neurominidazy), które są wydzielane przez meningokoki, chronią bakterie przed przeciwciałami organizmu ludzkiego.
Oporność bakterii
Meningokoki są niestabilne w środowisku zewnętrznym. Szybko, w ciągu pół godziny, umierają poza ciałem człowieka, w temperaturze 55 stopniOGiną w ciągu 3-5 minut, są wrażliwe na promieniowanie ultrafioletowe, zimno, wysoką wilgotność, środki dezynfekcyjne i nie tolerują wysychania.
W niesprzyjających warunkach środowiskowych są w stanie przekształcić się w formy L, które najwyraźniej powodują przedłużający się przebieg zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych.
Meningokoki są bardzo wrażliwe na antybiotyki. Jednak w wyniku ich niekontrolowanego stosowania w ostatnim czasie bakterie uodporniły się na nie.
Struktura antygenowa meningokoków
Neisseria meningitidis dzieli się na 10 grup serologicznych, z których najważniejsze to grupy A, B i C. Szczepy grupy A są powiązane z wybuchami epidemii zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych. Szczepy bakterii z grup B i C powodują sporadyczne przypadki choroby.
Otoczka i endotoksyna meningokoków są głównymi czynnikami patogeniczności. Stymulują powstawanie odporności antytoksycznej i przeciwdrobnoustrojowej w zakażonym organizmie. Najwyższy stopień odpowiedzi immunologicznej wywołują Neisseria meningitidis z grupy A i C, najniższy z grupy B. Im wyższy stopień odpowiedzi immunologicznej, tym większy rozmiar cząsteczek polisacharydu w bakteriach.
Ryż. 8. Zdjęcie przedstawia zakażenie meningokokowe u dzieci.
Badanie epidemiologii zakażeń meningokokowych w celu uzyskania nowych danych epidemiologicznych jest niezbędne dla właściwej organizacji profilaktyki chorób. Choroba występuje powszechnie tylko u ludzi (antroponoza).Główną drogą rozprzestrzeniania się Neisseria meningitidis jest droga powietrzna. Zakażenie meningokokami jest powszechne na całym świecie. Szczególnie wysoka zapadalność występuje w krajach Afryki Równikowej (pas zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych). Kiedy infekcja przedostaje się na nowe terytoria, choroba ma ciężki przebieg i dotyka wszystkich grup wiekowych. Na wynik choroby wpływa szybka i wysokiej jakości diagnoza oraz terminowe leczenie.
Częstotliwość i sezonowość
Co 10-12 lat następuje wzrost zachorowań. W okresie pomiędzy epidemiami w krajach o klimacie umiarkowanym zapadalność wzrasta w sezonie zimowym i wiosennym. Maksymalną liczbę przypadków notuje się w lutym i marcu. Zwiastunem epidemii i ognisk chorobowych jest znaczny wzrost liczby nosicieli infekcji.
Rezerwuar i źródło infekcji
Źródłem choroby są pacjenci z uogólnionymi postaciami zakażenia meningokokowego, ostrym zapaleniem nosogardła i „zdrowymi” nosicielami. Istnieje dość szeroki stosunek pacjentów do nosicieli bakterii (1:2000 - 1:50 000). W okresach epidemii rejestruje się do 3% populacji nosicieli bakterii, w czasie epidemii – do 30%. Okres karencji wynosi około 3 tygodnie. U pacjentów z przewlekłymi chorobami nosogardzieli okres ten jest znacznie dłuższy. Najbardziej zjadliwe szczepy izolują pacjenci z postaciami uogólnionymi, jednak ich szybka hospitalizacja i izolacja nie mają takiego samego wpływu na częstość występowania infekcji, jak „zdrowi” nosiciele. Ważną rolę w rozprzestrzenianiu się infekcji odgrywają pacjenci chorzy na meningokokowe zapalenie nosogardzieli.
Ryż. 9. Mechanizmem przenoszenia zakażenia meningokokowego jest aerozol.
Mechanizm przenoszenia infekcji
Mechanizmem przenoszenia zakażenia meningokokowego jest aerozol. Meningokoki nie są trwałe w środowisku zewnętrznym, przenoszą się jedynie poprzez bliski i długotrwały kontakt. Stłoczenie oraz optymalne warunki wilgotnościowe i temperaturowe dla bakterii przyczyniają się do rozprzestrzeniania się infekcji.
Kontyngent receptywny
Zakażenie meningokokowe dotyka ludzi w każdym wieku. Aż 80% wszystkich przypadków to dzieci, z których większość to dzieci poniżej 5 roku życia. Odnotowuje się pojedyncze przypadki zachorowań wśród noworodków. Zdarzały się przypadki zakażenia wewnątrzmacicznego.
Zakażenie meningokokowe dotyka najczęściej mieszkańców miast. Szybko rozprzestrzenia się wśród dorosłych i dzieci z grup zorganizowanych.
Ryż. 10. Aż 80% wszystkich przypadków stanowią dzieci do 5. roku życia.
Czynniki predysponujące
Duże skupisko ludzi, przeciążenie fizyczne i psychiczne oraz hipotermia to czynniki wysokiego ryzyka wystąpienia ognisk chorobowych. Do wystąpienia zakażenia meningokokowego sprzyja także wysoka wilgotność i temperatura otoczenia, zwiększone stężenie siarkowodoru i dwutlenku węgla oraz promieniowanie jonizujące.
Gdy nosiciele meningokoków dotrą do ponad 20% zespołu, pojawiają się pacjenci z wyraźnymi postaciami choroby.
Ryż. 11. Zdjęcie przedstawia zakażenie meningokokowe u dorosłych.
Meningokoki, ich endotoksyny i substancja alergenna odgrywają wiodącą rolę w patogenezie zakażenia meningokokowego.
Po zakażeniu meningokoki osadzają się na błonie śluzowej nosogardzieli.Od tego momentu zaczyna się rozwijać proces infekcyjny - aktywują się lokalne mechanizmy ochronne, co prowadzi do oczyszczenia błon śluzowych z drobnoustrojów, zaczyna wzrastać poziom przeciwciał ochronnych (immunoglobulin) we krwi, zdolnych do oczyszczenia organizmu z toksyn patogeny, które dostały się do krwioobiegu w małych ilościach.
W miarę rozwoju choroby bakterie najpierw pokonują lokalne mechanizmy obronne i atakują warstwę podśluzówkową. Rozwija się stan zapalny - meningokokowe zapalenie nosogardzieli.
Ryż. 12. Zdjęcie przedstawia meningokokowe zapalenie nosogardzieli.
Z uszkodzenia makrofagami, w których zachowane są żywe bakterie, lub przez przewód limfatyczny, meningokoki dostają się do krwi. Rozprzestrzenianie się infekcji ułatwia wiele czynników: zjadliwość patogenów, masywność dawki zakaźnej, stan układu odpornościowego organizmu itp. W tym okresie powstają ogniska wtórnych zmian i reakcji immunologicznych. Masowej śmierci meningokoków towarzyszy uwalnianie endotoksyn. Procesowi towarzyszą toksyczne objawy. Zakłócony zostaje stan kwasowo-zasadowy, hemokoagulacja, równowaga wodno-elektrolitowa, funkcja oddychania zewnętrznego i tkankowego oraz aktywność układu współczulno-nadnerczowego.
Ściany tętnic i tętniczek ulegają uszkodzeniu, zwiększa się ich przepuszczalność. Na skórze i narządach wewnętrznych pojawiają się krwotoki (krwawienia), rozwija się zespół DIC i tworzenie się skrzeplin. Dopływ krwi i funkcjonowanie ważnych narządów zostają zakłócone, a głębokie zaburzenia metaboliczne prowadzą do śmierci pacjenta.
Ryż. 13. Krwotoczno-nekrotyczna wysypka polimorficzna na nogach i stopach u pacjentów z meningokokcemią.
Niewystarczająca objętość krwi, zaburzenia napięcia naczyń i niewydolność serca prowadzą do rozwoju wstrząsu septycznego.
Krwotok do nadnerczy prowadzi do rozwoju ostrej niewydolności nadnerczy (zespół Waterhouse'a-Friderichsena), która znacznie pogarsza ciężkość choroby i przyczynia się do rozwoju zapaści naczyniowej.
Ryż. 14. Krwotok do nadnerczy prowadzi do rozwoju ostrej niewydolności nadnerczy (zespół Waterhouse'a-Friderichsena).
Toksyna meningokokowa zawiera substancję alergizującą, która od momentu kolonizacji nosogardzieli powoduje wyraźne uczulenie organizmu. Powstałe kompleksy immunologiczne osadzają się na ściankach naczyń krwionośnych, zwiększając ich szkodliwe działanie (zespół Schwartzmana-Sanarelliego). Uwrażliwienie organizmu leży u podstaw rozwoju zapalenia stawów, zapalenia nerek, zapalenia osierdzia, zapalenia nadtwardówki i zapalenia naczyń.
Meningokokowe zapalenie serca rozwija się w prawie 50% przypadków. Krwotoki do mięśnia sercowego, zastawki trójdzielnej i przestrzeni podwsierdziowej prowadzą do rozwoju osłabienia serca, które często kończy się śmiercią.
W tkance płuc rozwija się specyficzny stan zapalny. Płyn poci się do światła pęcherzyków płucnych, unerwienie zostaje zakłócone, zmniejsza się poziom powinowactwa hemoglobiny do tlenu, rozwija się niewydolność oddechowa i obrzęk płuc.
Uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego polega na uszkodzeniu naczyń przez toksyny meningokokowe z późniejszym rozwojem obrzęku mózgu, a przenikanie bakterii przez barierę krew-mózg, kość sitową i osłonki nerwowe prowadzi do rozwoju ropnego zapalenia. Opony puchną, zwoje się wygładzają, powstają punktowe krwotoki i zastoje, tworzą się skrzepy krwi.Proces patologiczny może rozprzestrzenić się na nerwy czaszkowe. Kiedy obszar dna czwartej komory mózgu bierze udział w procesie tworzenia pnia, dochodzi do zakłócenia oddychania i czynności serca.
Ryż. 15. Zdjęcie przedstawia meningokokowe zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych. Opony są obrzęknięte, zwoje wygładzone, widoczne są punktowe krwotoki.
Kiedy błona wyściełająca wnętrze komór mózgu ulega uszkodzeniu, rozwija się zapalenie wyściółki. Zapalenie wyściółki u małych dzieci prowadzi do rozwoju wodogłowia i ropogłowia. W wyniku zwiększonego ciśnienia wewnątrzczaszkowego mózg może się przesunąć i uciskać rdzeń przedłużony. Śmierć następuje w wyniku paraliżu oddechowego.
Ryż. 16. Na zdjęciu martwica skóry u dziecka z piorunującą postacią zakażenia meningokokowego (zespół Waterhouse'a-Friderichsena).
W procesie chorobowym, w celu zwalczania meningokoków, organizm wytwarza precypityny, aglutyniny, przeciwciała wiążące dopełniacz i opsoniny (czynniki dopełniacza i przeciwciała wzmagające fagocytozę).
Po cierpieniu na chorobę w postaci uogólnionej powstaje stabilna odporność, która jest stale utrzymywana dzięki szczepieniom domowym (pospolite zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych). Antygeny meningokoków grupy A i C są w stanie wywołać silną odpowiedź immunologiczną; meningokoki grupy B mają minimalną immunogenność.
Powtarzające się przypadki choroby odnotowuje się niezwykle rzadko, głównie u osób z wrodzoną wadą układu odpornościowego - niedostateczną produkcją składników dopełniacza C7 - C9.
Przez 2 do 5 miesięcy po urodzeniu dziecko jest chronione przez przeciwciała matczyne.
Ryż. 17. Meningokokemia u dziecka. Rozległy obszar martwicy skóry uda i podudzia.
