健康と病気における正常な呼吸器微生物叢

重篤な呼吸器感染症はすべての入院患者にとってリスクであるが、集中治療室(ICU)では特に一般的である。 (ICU)に入院した患者は、病院内の他の病棟に入院した患者よりも院内肺炎を発症するリスクが高く、換気された患者は換気されていない患者と比較して院内肺炎を発症するリスクが3-10倍増加している。 これは、多くのICU患者が、閉塞した経路または自分で呼吸するのを妨げる他の状態を支援するために人工呼吸器のサポートを必要とするためです。 換気は、気管の下に気管内チューブを配置して酸素を肺に直接送達することを含むが、これは救命処置であるが、リスクのないものではない。 多くの理由から、機械的に換気された患者は、特に肺炎を発症しやすい。 実際、肺炎はICUの重症患者に影響を及ぼす二番目に一般的な院内感染である。

人工呼吸器関連肺炎と正常な呼吸叢の役割

患者は、気管内チューブを置いてから最初の48時間で人工呼吸器関連肺炎(VAP)を発症するリスクが最も高い。 管の配置は呼吸器管の正常な解剖学を破壊し、患者が粘液および他の分泌を普通飲み込むか、咳をするか、または取り除くことを防ぎます。 これらの分泌物が中咽頭に溜まると、気道に生息する細菌が気管内チューブに沿って蓄積し始める可能性があります。 患者がこれらの細菌を吸引すると、肺内に感染を引き起こす可能性があります。

批判的に病気の患者の気管内チューブの配置の描写。
重症患者における気管内チューブの配置の描写。

通常は気道内に住んでいる生物は、これらの患者に肺炎を引き起こすのと同じ生物になる可能性があります。 単一の生物が正常な微生物叢または病原体のいずれかである可能性があることを理解することは、微生物学者および臨床医がvap診断を行う際に、どの生物が正常な呼吸細菌叢を構成し、何が呼吸微生物叢の一部のメンバーを他のものよりも病原性にするかなどの他の重要な要因を考慮することを奨励する。

共生生物は害を引き起こす可能性がある

すべてのヒトの皮膚や粘膜表面と同様に、気道には共生細菌がコロニー形成されており、宿主を病気から保護し、上皮細胞再生率を高め、粘膜免疫グロブリンの産生を促進する。 VAPの原因を診断することの難しさは、これらの生物の多くが病気を引き起こす可能性があるという事実から来ています。 生物は害を引き起こすことなく気管内チューブと周囲の気道を単に植民地化しているのですか、それとも感染の原因ですか? 表1は、最も一般的に気道から分離された生物と、無害な植民地化と病気の両方で果たす役割を示しています。

検出部位
口腔咽頭および鼻咽頭

グループCまたはG連鎖球菌

  • 最も一般的にはコロニー形成を表しますが、孤立した症例や症候性咽頭炎の発生を引き起こ

グループA連鎖球菌

  • は、子供の20%までコロニーを形成します。
  • あまり一般的ではない:咽頭炎または限局性呼吸器感染症を引き起こす。
  • A群連鎖球菌侵襲性疾患と咽頭コロニー形成との関係は明らかではない。

肺炎連鎖球菌

  • 幼児および幼児の広い範囲(6%から100%)が植民地化されている。
  • 3ヶ月から4歳までの子供の約25%が植民地化されており、高齢者と若年者の5-10%が植民地化されている。
  • は、このサイトで数週間から数ヶ月間持続することができます。
  • 口腔咽頭/鼻咽頭の培養物からの肺炎は重要ではないが、子供の約15%が新しい株を取得してから1ヶ月以内に臨床感染を発症する。
  • 植民地化中にウイルス性上気道感染症を発症する小児は、急性中耳炎または副鼻腔炎を発症する可能性がある。

非タイプ性インフルエンザHaemophilusおよびMoraxella catarrhalis

  • 乳児および幼児の大部分が植民地化されている。
  • 中咽頭/鼻咽頭の培養物からのこれらの生物の成長は重要ではないが、上気道感染症の子供は、コロニー化された場合、中耳炎や副鼻腔炎のような二次感染を発症する可能性がある。

髄膜炎菌Neisseria meningitidis

  • 5 人口の30%が植民地化されており、最も高い割合は青年と若年成人を表しています。
  • 口腔咽頭または鼻咽頭の培養物からこの生物を成長させることは重要ではありませんが、植民地化は菌血症、髄膜炎または敗血症性関節炎につ
下気道

肺炎連鎖球菌

  • 上気道からの一般的な汚染物質(これは植民地化生物である)だけでなく、下気道疾患の一般的な原因でもあります。 培養中のこの生物の存在の重要性は、臨床像、他の診断検査および培養における優位性に大きく依存するであろう。

黄色ブドウ球菌

  • 成人の約三分の一は、上気道に黄色ブドウ球菌で植民地化されています。 この生物は、VAPの最も一般的な原因の一つであり、黄色ブドウ球菌の重篤な疾患は、ほとんどの場合、植民地化が先行しています。

非タイプ性インフルエンザ菌、Moraxella catarrhalis、およびEnterococcus種

  • は、下呼吸器感染症またはVAPを引き起こすことはめったにありません。 それらが下気道からの培養で栽培されている場合、それらは上気道の植民地化からの汚染を表す可能性が高い。

腸内細菌科および非発酵性グラム陰性桿菌

  • これらの生物は、VAPの最も一般的な原因の1つです。
  • 集中治療を受けているか、抗生物質の頻繁なコースを受けている子供の上気道を植民地化する。 これらはICUの換気された子供の新しい”正常なmicrobiota”になるかもしれ、文化の存在は伝染を常に示すかもしれません。
  • 培養におけるこれらの生物の重要性は、臨床像、その他の診断検査、および培養における優位性に大きく依存している。
任意の気道部位

Viridansグループ連鎖球菌、非溶連菌連鎖球菌、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌、非病原性Neisseria種、Corynebacterium種、Lactobacillus種、Micrococcus種、Stomatococcus種、およびバチルス種

  • 正常な上気道微生物叢の一部であり、臨床疾患に関連していない。
表1. 気道から最も一般的に単離された生物とその意義。

多くの呼吸器病原菌は、病気を引き起こすことなく宿主内で正常に生きています。 感染の原因としてこれらの生物のいずれかを特定することは、肺炎*の臨床徴候および症状の文脈で行われなければならない。 気道培養物から同定されたすべての生物を治療することは、抗生物質の過剰使用につながり、抗生物質耐性生物の発達を促進する可能性がある。 これらの一見正常な細菌を非常に危険なものにし、どのようにして人間の中に住み、ほとんどの場合病気を引き起こさず、時には致命的な感染症を引 肺炎の最も一般的な原因のいくつかが植民地から日和見病原体にどのように移行するかを理解することが重要です。 以下は、VAPに関連する3つの主要な細菌およびそれらがそうすることを可能にする形質である。

肺炎のない患者からの呼吸器標本のグラム染色
肺炎のない患者からの呼吸器標本のグラム染色

出典:写真提供:A.Prinzi。

下気道病原体としての肺炎連鎖球菌

肺炎連鎖球菌は、気道の正常なコロニー形成剤であるが、世界的に肺炎死亡の主要な原因である。 世界保健機関(WHO)は、この生物が毎年世界中の50万人の子供を殺す責任があると推定しています。
病原性形質:多糖類カプセル。

  • は細菌が宿主の防御を回避するのを助ける。
  • 負に帯電したカプセルは、細菌が粘液にくっつくのを避け、上皮細胞に到達して付着することを可能にする。

病原性形質:表面タンパク質(ヒアルロン酸リアーゼなど)

  • 添付ファイルを奨励し、促進する。
  • より多くの生物が付着して増殖できるように、バイオフィルムの生産を促進する。

sを植民地化した場合。 pneumoniaeの有機体は気管内管のような解剖妨害、インフルエンザのような第一次ウイルス感染、または抱負の結果として、細菌が肺胞細胞に付着し、肺炎に終って炎症性ホストの応答を発火させるのにいろいろな病原性の要因を使用する下の呼吸器管に方法を作ることを許可されます。

ムコイドs.pneumoniaeは、血液寒天プレート上にコロニーを形成する。 ムコイドの出現はS.のpneumoniaeのこの緊張の特に豊富なカプセルの生産が原因です。
ムコイドs.pneumoniaeは血液寒天プレート上にコロニーを形成する。 ムコイドの出現はS.のpneumoniaeのこの緊張の特に豊富なカプセルの生産が原因です。

下気道病原体としての緑膿菌

緑膿菌は一般的に気道の微生物叢の一部ではありませんが、長期間入院した患者ではコロニーになる可能性があります。 これはEnterobacteralesを含む他のグラム陰性の棒のためにまた本当です。 入院した患者、特に挿管された患者では、Pの存在を仮定することは安全ではない。 呼吸培養中の緑膿菌は自動的に感染に等しい。 そうは言っても、確認されたVAPを有する患者では、緑膿菌が最も一般的な細菌の原因である。 P.aeruginosaが肺炎の徴候の換気された患者からの気管の吸引物文化で育つ優勢な有機体なら、それは多分原因となる病原体です。
緑膿菌が挿管された患者に及ぼす影響は血清型によって異なる:

  • 血清型O6およびO11を有する分離株は他の血清型よりも頻繁にヒトにコロニーを形成するが、患者の60%はこれらの血清型によるVAP感染を解決する。
  • 血清型O1およびO2はあまり一般的ではなく、死亡率が高いと関連している。

緑膿菌の病原性は非常に複雑であり、生物は生きている表面と非生きている表面に接着するためにいくつかのメカニズムを使用しています。 その多くの付着の特性はP.aeruginosaが医療機器のbiofilmsを、特に形作るようにします;endotracheal管のbiofilmの形成は有機体が肺に動けばvapを得る忍耐強い危険を高めます。

下気道病原体としての黄色ブドウ球菌

成人のほぼ三分の一が気道に黄色ブドウ球菌でコロニー形成されている。 多くの人々が決して彼らの黄色ブドウ球菌の植民地化の結果として複雑化を開発しない間、植民地化され、挿管される大人は植民地化されなかった人 さらに、黄色ブドウ球菌はVAP症例の>20%に関与しており、その50%がMRSAによって引き起こされています。
: 細菌表面タンパク質、特にタンパク質Aは、生物が肺炎関連の死亡を引き起こすことができるようにするために不可欠である。
これらの数は恐ろしいものですが、人口の大部分がこの生物に植民地化されており、培養中に存在することはすぐに感染を示唆するものではないこ

病原体としての呼吸共生:考えられる全てのもの

人間と細菌の関係は非常に複雑である。 正常な呼吸器微生物叢は、人間の健康に重要な役割を果たすことができますが、重度の呼吸器疾患にも関与する可能性があります。 これらの関係を理解することは、臨床微生物学および感染症コミュニティが、病院後天性肺炎に関して診断結果を解読する方法をよりよく理解す
*臨床微生物学者は、臨床徴候および症状の文脈でどのように診断を行うことができますか? 肺炎診断の課題と利点について説明するこのシリーズの次の記事を必ずキャッチしてください。

上記は著者の見解を表しており、必ずしも米国微生物学会の意見を反映するものではありません。



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