Normaali hengityselinsairauksien mikrobisto

vakavat hengitystieinfektiot ovat riski kaikille sairaalahoidossa oleville potilaille, mutta erityisen yleisiä ne ovat teho-osastolla. Potilaat otetaan (teho-osasto) on suurempi riski sairastua nosocomial keuhkokuume kuin potilaat otettu muille osastoille sairaalassa, ja ilmanvaihto potilailla on 3-10 kertaa suurempi riski sairastua nosocomial keuhkokuume verrattuna niihin, jotka eivät ole ilmanvaihto. Tämä johtuu osittain siitä, että monet teho-osastopotilaat tarvitsevat hengityskonetukea tukkeutuneiden reittien tai muiden tilojen auttamiseksi, jotka estävät heitä hengittämästä omin avuin. Ilmanvaihtoon kuuluu endotrakeaaliputken asettaminen henkitorveen hapen toimittamiseksi suoraan keuhkoihin, mikä on hengenpelastustoimenpide, mutta ei vaaratonta. Mekaanisesti ilmastoidut potilaat ovat monista syistä erityisen alttiita keuhkokuumeelle. Itse asiassa keuhkokuume on toiseksi yleisin sairaalainfektio, joka vaikuttaa kriittisesti sairaisiin potilaisiin teho-osastolla.

Ventilaattoriin liittyvä keuhkokuume ja normaalin Hengitysflooran rooli

potilailla on suurin riski saada ventilaattoriin liittyvä keuhkokuume (VAP) ensimmäisten 48 tunnin aikana endotrakeaaliputken asettamisesta. Putken sijoittaminen häiritsee hengitysteiden normaalia anatomiaa ja estää potilasta nielemästä, yskimästä tai tyhjentämästä limaa ja muita eritteitä normaalisti. Koska nämä eritteet allas suunielussa, bakteerit, jotka elävät hengitysteissä voi alkaa kertyä pitkin endotrakeaalinen putki. Jos potilas hengittää näitä bakteereja, ne voivat aiheuttaa infektion keuhkoissa.

kuvaus endotrakeaaliputken sijoittamisesta kriittisesti sairaalle potilaalle.
endotrakeaaliputken sijoittaminen kriittisesti sairaalle potilaalle.

eliöt, jotka normaalisti elävät hengitysteissä, voivat olla samoja organismeja, jotka aiheuttavat keuhkokuumetta näillä potilailla. Sen ymmärtäminen, että yksittäinen eliö voi olla joko normaali mikrobisto tai taudinaiheuttaja, kannustaa mikrobiologia ja kliinikkoa pohtimaan VAP-diagnoosia tehtäessä muita avaintekijöitä, kuten sitä, mitkä organismit muodostavat normaalin hengityselintaimiston ja mikä tekee joistakin hengityselintaimikrobiston jäsenistä patogeenisempiä kuin toiset.

Yhteismitalliset organismit voivat aiheuttaa haittaa

kuten kaikki ihmisen ihon ja limakalvojen pinnat, hengitysteissä on vastaavanlaisia bakteereja, jotka suojaavat isäntää taudilta, lisäävät epiteelisolujen uusiutumisnopeutta ja edistävät limakalvojen immunoglobuliinien tuotantoa. VAP: n syyn diagnosoinnin vaikeus johtuu siitä, että monet näistä organismeista voivat aiheuttaa sairauksia. Ovatko eliöt läsnä vain kolonisoimassa endotrakeaalista putkea ja ympäröivää hengitystietä aiheuttamatta haittaa, vai ovatko ne infektion syy? Taulukossa 1 luetellaan hengitysteistä yleisimmin eristetyt eliöt ja niiden tehtävät sekä vaarattomassa kolonisaatiossa että sairauksissa.

Toteamispaikka organismi/merkitys
suunielun ja nenänielun streptokokit

C-tai G-ryhmän streptokokit

  • edustavat yleisimmin kolonisaatiota, mutta voivat aiheuttaa yksittäisiä tapauksia ja oireisen nielutulehduksen puhkeamisen.

A-ryhmän streptokokki

  • kolonisoi jopa 20% lapsista.
  • harvemmin: aiheuttaa nielutulehdusta tai paikallisia hengitystieinfektioita.
  • A-ryhmän streptokokki-invasiivisen taudin ja nielun kolonisaation välinen yhteys ei ole selvä.

Streptococcus pneumoniae

  • suuri joukko (6-100%) pikkulapsia ja pikkulapsia kolonisoituu.
  • noin 25% 3 kk-4-vuotiaista lapsista asutetaan ja 5-10% vanhemmista ja nuoremmista.
  • voi säilyä tässä kohdassa viikoista kuukausiin.
  • Kasvava S. suunielun/nenänielun viljelystä peräisin olevalla pneumonialla ei ole merkitystä, mutta noin 15 prosentille lapsista kehittyy kliinisiä infektioita kuukauden kuluessa uuden kannan hankkimisesta.
  • lapselle, jolle kehittyy virusperäinen ylähengitystieinfektio kolonisaation aikana, voi kehittyä akuutti välikorvatulehdus tai poskiontelotulehdus.

Ei-Typeable Haemophilus influenzae ja Moraxella catarrhalis

  • suuri osa pikkulapsista ja pikkulapsista on kolonisoituneita.
  • näiden organismien kasvulla suunielun/nenänielun viljelmästä ei ole merkitystä, mutta ylähengitystieinfektioita sairastaville lapsille voi kolonisaatiossa kehittyä sekundaarisia infektioita, kuten välikorvatulehdus tai poskiontelotulehdus.

Neisseria meningitidis

  • 5 30% väestöstä asutetaan, ja suurin osuus edustaa nuoria ja nuoria aikuisia.
  • tämän eliön kasvattamisella suunielun tai nenänielun viljelmästä ei ole merkitystä, mutta kolonisaatio voi johtaa bakteremiaan, aivokalvontulehdukseen tai septiseen niveltulehdukseen.
Alahengitystiet

Streptococcus pneumoniae

  • yleinen ylähengitysteiden vieras aine (jossa kyseessä on kolonisoiva organismi), mutta myös yleinen alahengitysteiden taudin aiheuttaja. Tämän organismin esiintymisen merkitys viljelmässä riippuu suuresti kliinisestä kuvasta, muusta diagnostisesta testauksesta ja hallitsevuudesta viljelmässä.

Staphylococcus aureus

  • noin kolmannes aikuisista saa S. aureus-bakteerin ylähengitysteihin. Tämä organismi on yksi VAP: n yleisimmistä syistä, ja S. aureuksen vakavaa sairautta edeltää lähes aina kolonisaatio.

Ei-Typeable Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis ja Enterococcus-lajit

  • aiheuttavat harvoin alahengitystieinfektioita tai VAP-infektiota. Jos niitä kasvatetaan viljelmässä alahengitysteistä, on todennäköistä, että ne edustavat ylähengitysteiden kolonisaation aiheuttamaa saastumista.

enterobakteerit ja muuntumattomat Gramnegatiiviset basillit

  • nämä organismit ovat VAP-bakteerin yleisimpiä aiheuttajia.
  • kolonisoi ylähengitysteitä lapsilla, jotka ovat olleet tehohoidossa tai saaneet usein antibioottikuureja. Näistä voi tulla uusi” normaali mikrobisto ” tuuletetuista lapsista teho-osastolla, eikä heidän läsnäolonsa kulttuurissa välttämättä aina kerro tartunnasta.
  • näiden organismien merkitys viljelyssä riippuu suuresti kliinisestä kuvasta, muusta diagnostisesta testauksesta ja vallitsevuudesta viljelmässä.
kaikki Hengitystiekohteet

Viridans-ryhmän streptokokit, Ei-hemolyyttiset streptokokit, koagulaasinegatiiviset stafylokokit, ei-patogeeniset Neisseria-lajit, Corynebacterium-lajit, Lactobacillus-lajit, Micrococcus-lajit, Stomatococcus-lajit ja Bacillus-lajit

  • kuuluvat normaaliin ylähengitysteiden mikrobistoon eikä niihin liity kliinistä sairautta.

Taulukko 1. Yleisimmin eristetyt eliöt hengitysteistä ja niiden merkitys.

monet hengitystiepatogeenit elävät isännässä normaalisti aiheuttamatta tauteja. Jonkin näistä organismeista tunnistaminen infektion aiheuttajaksi on tehtävä keuhkokuumeen kliinisten merkkien ja oireiden yhteydessä*. Kaikkien hengitystieviljelmistä tunnistettujen organismien hoitaminen voi johtaa antibioottien liikakäyttöön ja edistää antibiooteille vastustuskykyisten organismien kehittymistä. Mikä tekee näistä näennäisesti normaaleista bakteereista niin vaarallisia, ja miten ne voivat elää ihmisessä aiheuttamatta suurimman osan ajasta tauteja, mutta aiheuttamatta toisinaan tappavia infektioita? On tärkeää ymmärtää, miten joitakin yleisimpiä syitä keuhkokuume siirtyminen kolonisaattorit opportunistinen taudinaiheuttajia. Alla on 3 suurta Vap-bakteeriin liittyvää bakteeria ja piirteitä, joiden avulla ne voivat tehdä niin.

Gram stain of a respiratory sample from a patient of pneumonia
Gram stain of a respiratory sample from a patient of pneumonia

Source: Photo courtesy of A. Prinzi.

Streptococcus pneumoniae alahengitysteiden taudinaiheuttajana

Streptococcus pneumoniae on normaali hengitysteiden kolonisoija, mutta silti se on maailmanlaajuisesti yleisin keuhkokuumekuolleisuuden aiheuttaja. Maailman terveysjärjestö WHO arvioi, että tämä organismi tappaa vuosittain puoli miljoonaa lasta maailmanlaajuisesti.
virulenssi ominaisuus: Polysakkaridikapseli.

  • auttaa bakteeria kiertämään isäntäpuolustusta.
  • negatiivisesti varautuneen kapselin avulla bakteeri voi välttyä juuttumasta limakalvoihin, päästä epiteelisoluihin ja kiinnittyä niihin.

virulenssi ominaisuus: pintaproteiinit (kuten hyaluronaattilyaasi)

  • kannustavat ja edistävät kiinnittymistä.
  • edistetään biofilmien tuotantoa, jotta useammat eliöt voivat kiinnittyä ja lisääntyä.

, jos S. pneumoniae organismit saavat tehdä tiensä alahengitysteiden seurauksena anatominen häiriö kuten endotrakeaalinen putki, ensisijainen virusinfektio, kuten influenssa, tai aspiraatio, bakteerit käyttävät erilaisia patogeenisiä tekijöitä liittää alveolaarisiin soluihin ja sytyttää tulehduksellinen isäntä vastaus, mikä keuhkokuume.

limainen S. pneumoniae-pesäke veriagarilevyllä. Limainen ulkonäkö johtuu erityisen runsaasta kapselituotannosta tässä S. pneumoniae-kannassa.
limainen S. pneumoniae-pesäke veriagarilevyllä. Limainen ulkonäkö johtuu erityisen runsaasta kapselituotannosta tässä S. pneumoniae-kannassa.

Pseudomonas aeruginosa alahengitysteiden taudinaiheuttajana

Pseudomonas aeruginosa ei yleensä kuulu hengitysteiden mikrobistoon, mutta siitä voi tulla kolonisaattori potilailla, jotka ovat olleet sairaalassa pitkään. Tämä pätee myös muihin gramnegatiivisiin sauvoihin, mukaan lukien enterobakteerit. Sairaalahoidossa olevalla potilaalla, erityisesti intuboidulla potilaalla, ei ole turvallista olettaa, että P. aeruginosa hengitysviljelmässä tarkoittaa automaattisesti infektiota. Se sanoi, potilailla, joilla on vahvistettu VAP, P. aeruginosa on yleisin bakteerien aiheuttaja. Jos P. aeruginosa on vallitseva organismi, joka kasvaa henkitorven aspiraatioviljelmässä tuuletetusta potilaasta, jolla on keuhkokuumeen oireita, se on todennäköisesti aiheuttava taudinaiheuttaja.
P. aeruginosan vaikutus intuboituun potilaaseen vaihtelee serotyypistä riippuen:

  • serotyyppien O6 ja O11 isolaatit kolonisoivat ihmisiä useammin kuin muut serotyypit, mutta 60% potilaista ratkaisee näiden serotyyppien aiheuttamat VAP-infektiot.
  • serotyypit O1 ja O2 ovat harvinaisempia ja niihin liittyy suurempi kuolleisuus.

P. aeruginosan patogeenisuus on hyvin monimutkainen, ja eliö käyttää useita mekanismeja tarttuakseen eläviin ja elottomiin pintoihin. Sen monien tarttumisominaisuuksien ansiosta P. aeruginosa voi muodostaa biofilmejä erityisesti lääkinnällisissä laitteissa; biofilmin muodostuminen endotrakeaaliputkiin lisää potilaan riskiä saada VAP jos organismi siirtyy keuhkoihin.

Staphylococcus aureus alahengitysteiden taudinaiheuttajana

lähes kolmannes aikuisista kantaa Staphylococcus aureusta hengityselimissään. Vaikka monet ihmiset eivät koskaan kehittää komplikaatioita seurauksena niiden S. aureus kolonisaatio, aikuiset, jotka ovat kolonisoitu ja intuboitu ovat 15 kertaa suurempi riski sairastua S. aureus keuhkokuume verrattuna niihin, jotka eivät kolonisoitu. Lisäksi S. aureus on vastuussa >20% VAP-tapauksista, joista 50% on MRSA: n aiheuttamia.
virulenssin piirre: bakteerien pintaproteiinit, erityisesti proteiini A, ovat välttämättömiä, jotta eliö voi aiheuttaa keuhkokuumeeseen liittyvää kuolleisuutta.
vaikka nämä luvut ovat pelottavia, on tärkeää muistaa, että suuri osa väestöstä elää tämän organismin kanssa, eikä sen esiintyminen kulttuurissa viittaa välittömästi infektioon.

Hengityskommensaalit taudinaiheuttajina: kaikki asiat huomioon ottaen

ihmisen ja bakteerien väliset suhteet ovat äärettömän monimutkaisia. Normaalilla hengityselinsairaudella voi olla keskeinen merkitys ihmisen terveydelle, mutta sillä voi olla osansa myös vaikeissa hengityselinsairauksissa. Näiden suhteiden ymmärtäminen voi auttaa kliinistä mikrobiologiaa ja tartuntatautien yhteisöä ymmärtämään paremmin, miten tulkita diagnostisia tuloksia, kun kyse on sairaalakuumeesta.
* miten kliininen mikrobiologi voi tehdä diagnoosin kliinisten merkkien ja oireiden yhteydessä? Muista kiinni seuraava artikkeli tässä sarjassa, jossa käsitellään haasteita ja etuja keuhkokuume diagnostiikka.

edellä mainitut edustavat kirjoittajan näkemyksiä, eivätkä välttämättä heijasta American Society for Microbiology-järjestön mielipidettä.



+