počet případů

VOLN VOLN Ě Ě Ž Ž IJ IJ Í Í C C Í Í AM AM ÉBY É BY PATOGENN

PATOGENNÍ Í PRO Č PRO Č LOV LOV ĚKA Ě KA

AMFIZOICKÉ AMÉBY

Naegleria fowleri Acanthamoeba spp. Balamuthia mandrillaris

Autor: Eva Nohýnková, Oddělení tropické medicíny 1.LF UK v Praze POUZE PRO STUDIJNÍ ÚČELY

Naegleria fowleri

• termofilní améba

• sladkovodní prostředí

původce:

• primární amébové encefalitidy (PAME)

imunokompetentních osob

Naegleria fowleri

• jediný patogenní druh rodu Naegleria

• rozšíření: celosvětově (PAME)

• různá sladkovodní prostředí s oteplenou vodou

přírodní i upravená voda (bazény, prameny):

biologické nárosty, sedimenty

• termofilní améba: množí se při 42

C

ORGANISMUS

V životním cyklu Naegleria fowleri se střídají 2 stádia

trofozoit (améba)

rychle pohyblivý panožky =

lobopodie Jádro:

velké centrální jadérko

trofozoit (bičíkovec)

2 bičíky

1. TROFOZOIT

2 formy: améba a bičíkovec

- kulatá

- stěna hladká

2. CYSTA – klidové stádium, poměrně odolné

Naegleria fowleri

ŽIVOTNÍ CYKLUS: v sladké vodě

améba

cysta příznivé podmínky

excystace bičíkovec

nepříznivé podmínky encystace

• „přenos“: náhodný (?) VELMI VZÁCNÉ NÁKAZY

• zdroj: voda kontaminovaná negleriemi

• brána vstupu: čichová oblast nosní sliznice

• patogenní forma: améboidní trofozoit

Do nosní dutiny: všechny formy neglerií

Jen améboidní trofozoit aktivně proniká čichovou sliznicí

do mozku !!!

Průnik přes lamina cribrosa bulbus olfactorius

lamina cribrosa

PRŮNIK: FAGOCYTÓZA čichových buněk

PRIMÁRNÍ AMÉBOVÁ ENCEFALITIDA (PAME)

• akutní zánět mozku

• fulminantní

• bolest hlavy, horečka, meningeální příznaky, bezvědomí

• smrt: za 3 – 7 dnů

OA: koupání v oteplené sladké vodě krátce (několik dnů)

před nástupem příznaků

riziková skupina: imunokompetentní osoby (děti, mladí lidé)

rizikové chování: aspirace vody do vyšších partií nosní dutiny

ČR: celkem 18 případů PAME 1962-1965: 16 případů

věk: 8-25 let

krytý plavecký bazén Ústí n.Labem:

VIII.1962: 3 případy VII.1963: 6 případů XI.1964: 5 případů Ë IX.1965: 2 případy ËË

1968: 1 případ (chlapec, 12 let) venkovní bazén v Mostě

1984: 1 případ (chlapec, 11 let) potok v SČ s vodou z chladícího okruhu elektrárny

HISTORIE PAME

1965 Austrálie: 4 děti 1966 PAME

2004 odhad: ~ 200 případů 5 přežilo

PRIMÁRNÍ AMÉBOVÁ ENCEFALITIDA (PAME)

Archiv dr.Lubora Červy

PAME i u zvířat

LABORATORNÍ DIAGNOSTIKA PAME přímý mikroskopický a kultivační průkaz neglerií

(klinicky nelze odlišit od purulentní bakteriální meningoencefalitidy!!!)

MATERIÁL:

a. mozkomíšní mok

- čerstvý !

- nesmí přijít do lednice!!!

Mozkomíšní mok je purulentní: PMN, makrofágy (málo lymfocytů, eosinofilů) bílkovina >

glukóza <

(a) mikroskopie: nativní preparát

v moku pouze améboidní trofozoity !!! NE cysty

(b) kultivace: 37^oC

nevýživný agar, potřený tepelně usmrcenou suspenzí bakterií

(Enterobacter, Escherichia)

po 24 hod.: améboidní trofozoity později cysty

METODY

b. sekční materiál

• v mozku pouze trofozoity!!! NE cysty

• rozhodující: morfologie jádra

• naeglerie v mozku: často podél cév (angiotropismus)

jádro

5 vyléčených případů PAME

Amfotericin B i.v. + intratékálně + Rifampin p.o.

+ Mikonazol i.v. + intratékálně

ISOLÁTY Z PROSTŘEDÍ

Flagelární test = rod Naegleria vzorek z prostředí

• kultivace při 37^oC

• kultivace při 42^oC

• flagelární test

• intranasální inokulace myši

Acanthamoeba spp.

• patří k nejběžnějším volně žijícím prvokům

původci:

• ložiskové amébové meningoencefalitidy (GAE) imunosuprimovaných osob

• akantamébové keratitidy (AK)

byly nalezeny: v půdě, prachu, vzduchu,

přírodní sladké vodě, mořské vodě, přírodních i umělých bazénech, kalech, sedimentech, ventilačních potrubích, vodovodní vodě, balené vodě ….

jako kontaminace in vitro kultur

bakterií, kvasinek, savčích tkáňových buněk byly isolovány: z vegetace

z orgánů některých zvířat (ryby, plazi, obojživelníci) z nosní sliznice zdravých osob ….

AKANTAMÉBY

• jsou kosmopolitní

• jsou všudypřítomné

ORGANISMUS

2 stádia: trofozoit a cysta

a. TROFOZOIT vegetativní

metabolicky aktivní (

pohyblivý

žije sesilním způsobem ve vlhku

pulzační vakuola

akantopódie - tenké panožky

specifické pro rod Acanthamoeba Pulzační vakuola – vyrovnává osmotické změny prostředí

(± 2 minuty)

akantopódie akantopódie

MARCIANO-CABRAL F., CABRAL G.( 2003)

b. CYSTA

dvouvrstevná stěna cysty je zodpovědná za značnou odolnost akantaméb k vlivům vnějšího prostředí včetně dezinfekčních prostředků a léků!!!

ektocysta

endocysta

Acanthamoeba spp.

ŽIVOTNÍ CYKLUS

trofozoit cysta

Nepříznivé podmínky

Příznivé podmínky

• druhově nerozlišitelné • druhově rozlišitelné

Acanthamoeba spp.: klinické formy nákazy SYSTÉMOVÉ NÁKAZY AKANTAMÉBAMI

• velmi vzácné

• osoby s výrazným imunodeficitem (oportunní patogen)

INFEKCE KŮŽE:

BRÁNA VSTUPU AKANTAMÉB DO ORGANISMU

• kůže (oděrky) (kontaminace)

• dolní cesty dýchací (vdechnutí cyst) hematogenní rozsev

(a) GRANULOMATÓZNÍ AMÉBOVÁ ENCEFALITIDA (GAE)

- ložiskový zánět mozku: nekrotická ložiska - chronické onemocnění (týdny-měsíce)

imunodeficit: primární (autoimunitní onemocnění)

sekundární (nádorová onemocnění, AIDS, diabetes, …) predispozice: alkoholismus

70.léta 20.století: první případy 2000: celkem 115 případů ČR: 0

IFAT s protilátkou specifickou pro Acanthamoeba

MATERIÁL

• bioptát (punkce ložiska v mozku)

• sekční

• (mozkomíšní mok)

METODY

• kultivace in vitro:

agarové plotny (jako N.fowleri)

• histologie:

ve tkáni trofozoity i cysty !!!

• nepřímá imunofluorescence

protilátka specifická proti Acanthamoeba

LABORATORNÍ DIAGNOSTIKA

Ložiska v mozku prokáže zobrazovací metoda (CT, MRI) Intra vitam

post mortem

ve tkáních (mozek, kůže) obě stádia akantaméb: trofozoity i cysty

GAE kůže

MARCIANO-CABRAL F, CABRAL G 2003

(b) AKANTAMÉBOVÁ KERATITIDA (AK)

chronická infekce rohovky, která ohrožuje zrak nemusí být bolestivá

pacienti: imunokompetentní osoby ^(?)

kruhovitý infiltrát

ve stromatu

1974 - Velká Británie a USA: 3 první případy pol. 80.let: >> měkké kontaktní čočky

přelom 80.-90.let: > 1000 případů 2004 > 3000 případů

ČR 1995: 1.případ do října 2006: 30 případů

zdroj: Oční klinika 1.LF UK

RIZIKOVÉ FAKTORY

• nošení kontaktních čoček (80%)

• poranění oka (20%)

+ KČ - KČ

UK (Kilvington et al.2004): incidence 15x vyšší než v USA, 7x než v Holandsku možný důvod: uchovávání vody ve vnějších tancích

vyšší kontaminace domácích vodovodních rozvodů akantamébami AUSTRÁLIE (Sydney) 1997- 2002: 20 případů (80% KČ)

VELKÁ BRITÁNIE 1992- 1995: 105 případů (97% KČ)

Akantamébová keratitida v ČR

oční klinika 1.LF UK-VFN Praha, oční odd. nemocnice Kolín

0 1 2 3 4 5 6

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 rok

počet případů

stroma epitel

1. adheze akantaméb k povrchu rohovky 2. průnik epitelem a basální membránou 3. průnik do stromatu

PATOGENEZE AK

TRAUMA EPITELOVÝCH BUNĚK ROHOVKY

• nošení kontaktních čoček

• poranění oka

• abraze rohovky

zvýšená exprese

manosylovaných glykoproteinů na povrchu epitelu rohovky

KČ slouží k přenosu améb na povrch rohovky

•

(prostřednictvím receptoru pro manózu)

•

MIP-133

•

•

usnadňuje průnik akantaméb do stromatu

Zvýšená exprese manosylovaných glykoproteinů na povrchu rohovky významně ovlivňuje průběh AK.

epitel b.m.

stroma

Trofozoity akantaméb ve stromatu rohovky encystují.

U 25% AK dochází po odléčení k relapsu klinicky manifestní nákazy.

AK: 1-2 případy / milion nosičů KČ

U VĚTŠINY: nedojde k nákaze (x ? k rozvoji) OBRANA ??? PŘIROZENÁ IMUNITA ?

nativní preparát

2-7 dnů: trofozoity, cysty Kultivace: 28^oC

LABORATORNÍ DIAGNOSTIKA AK

MATERIÁL:

• seškrab z vředu

• část rohovky

• kontaktní čočky

METODA:

• mikroskopie

• kultivace

PCR

Přímý mikroskopický průkaz

b. barvení cyst akantaméb optickými běliči

Calcofluor

PRINCIP: vazba na celulózu ve stěně cysty

fluorescence (ve světle s krátkou vlnovou délkou ~ 360 nm)

Calcofluor

Řez rohovkou

INTERAKCE AKANTAMÉB S BAKTERIEMI

1. bakterie jsou potravou akantaméb (kontrola populace bakterií v ekosystému)

2. bakterie jsou endosymbionty akantaméb (stabilní interakce)

3. akantaméby jsou přirozeným prostředím pro bakterie

(přechodná interakce)

možný rezervoár bakterií patogenních pro člověka

MARCIANO-CABRAL F., CABRAL G. 2003

Legionella pneumophila

Balamuthia mandrillaris

• půdní améba

• nutričně náročná původce

•

ložiskové amébové encefalitidy (GAE)

- imunokompetentních osob (děti) - osob s imunodeficitem (dospělí) - jiných savců (primáti, ovce, kůň, pes)

1986: USA h kočkodan

1989: USA - 1.případ infekce člověka (AIDS) 1993: Balamuthia mandrillaris

1995: Evropa (ČR) - dítě 3,5 roku

2004: > 100 případů, z toho asi 1/3 děti

2003: balamutie izolovány z přírody

HISTORIE POPISU B. mandrillaris a GAE

ORGANISMUS

V životním cyklu Balamuthia mandrillaris se střídají 2 stádia 1. TROFOZOIT - améboidní, velmi morfologicky variabilní

- nutričně náročný

2. CYSTA

třívrstevná stěna cysty velmi odolná

KLINICKÝ OBRAZ INFEKCE Balamuthia mandrillaris

ložiskové postižení mozku:

Pacienti:

(a) dospělé osoby:

primárně nebo sekundárně imunosuprimovaní

(b) děti (0.3-14 let):

bez prokázaného imunodeficitu!

zdroj: Neurochirurgická klinika FN Motol

Brána vstupu: kůže

horní cesty dýchací

11 případům GAE předcházely :

• nekrotizující ulcerující kožní léze

• chronické (9 – 24 měsíců)

• bez průkazu infekčního původu

Revize histologických preparátů z kůže:

Balamuthia mandrillaris

Hematogenní rozsev do mozku

Pritzker et al.2004.

Reed et al.1997

Faciální léze

(středová oblast obličeje)

Seas RC, Bravo PF 2006.

Cuevas MO et al 2006.

IFAT s protilátkou specifickou pro Balamuthia mandrillaris MATERIÁL

• bioptát (punkce ložiska v mozku)

• sekční

METODY

• kultivace in vitro:

kultura tkáňových buněk

• histologie:

2-3 jadérka v jádře !!!

• nepřímá imunofluorescence protilátka specifická proti B.m.

• PCR

LABORATORNÍ DIAGNOSTIKA

HISTOLOGIE

V ložisku v mozkové tkáni jsou trofozoity i cysty!

PŘÍPADY PAME A GAE VE SVĚTĚ (zdroj: CDC 2000): VELMI VZÁCNÉ

PAME GAE GAE PAME GAE GAE

Nf Ac Bm Nf Ac Bm

Argentina 0 0 1 Nigérie 4 1 0

Austrálie 19 1 5 Panama 1 0 0

Barbados 0 1 0 Peru 0 4 10

Belgie 5 0 0 Portoriko 1 0 0

Brazílie 5 2 1 Jihoafrická rep. 1 1 2

Kanada 0 4 1 Jižní Korea 0 1 0

Chile 0 0 1 Thajsko 5 1 4

Čína 0 2 0 Uganda 1 0 0

Kolumbie 0 2 0 Velká Británie 3 0 0

Kuba 1 0 0 USA 86 83 33

Česká republika 18 0 1 Venezuela 3 1 2

Guam 1 1 0 Zambie 0 1 0

Honduras 0 2 0

Indie 9 3 0

Itálie 0 1 0

Japonsko 1 2 1

Mexiko 8 1 10

Nová Guinea 1 0 0

Nový Zéland 8 0 0

AFRIKA 6 3 2

EVROPA 26 1 1

ASIE 17 10 5

AUSTRÁLIE 27 1 5

SEV.AMERIKA 94 88 44 JIŽNÍ AMERIKA 11 12 15

ČR: NÁKAZY AMFIZOICKÝMI AMÉBAMI

PAME

celkem: 18 případů

1962-1965: 16 případů (8-25 let)

krytý plavecký bazén

Ústí n.L.: krytý plavecký bazén (Vrbenského lázně) 1962 (VIII.): 3 případy

1963 (VII.): 6 případů 1964 (XI.): 5 případů 1965 (IX.): 2 případy

1968: 1 případ (12 let/M)

Most: venkovní bazén

1984: 1 případ (11 let/M)

SČ: potok s vodou z chladícího okruhu elektrárny

GAE

1 případ (EVROPA)

1995: 3.5 roku/M

Praha

zdroj nákazy a místo vstupu neznámé

AK

celkem: 30 případů 1995: 1.případ

KČ 80% případů

(ø věk: 29 let)