Meningokokker

Meningokokker

Ren kultur af N. meningitidis , Gram-farve
videnskabelig klassifikation
Domæne:bakterieType:ProteobakterierKlasse:Beta proteobakterierBestille:Neisseriales Tonjum 2006Familie:NeisseriaceaeSlægt:NeisseriaUdsigt:Meningokokker
Internationalt videnskabeligt navn
Neisseria meningitidis ( Albrecht og Ghon 1901) Murray 1929

Meningokokker [1] ( lat.  Neisseria meningitidis ) er en art af gramnegative diplokokker af slægten Neisseria .

Forårsage meningokokinfektion , som kan opstå med beskadigelse af slimhinden i nasopharynx (nasopharyngitis), meninges ( meningitis ), septikæmi . Bakteriobærer er udbredt.

Det naturlige reservoir for meningokokker er den menneskelige nasopharynx . Overførselsvejen er luftbåren. Oftest tjener bærere og patienter med nasopharyngitis som en kilde til infektion .

Meningokokinfektion er en akut human infektionssygdom forårsaget af Neisseria meningitidis , som overføres af luftbårne dråber og er karakteriseret ved en lokal læsion af slimhinden i nasopharynx, efterfulgt af generalisering i form af meningokok septikæmi (meningokokkæmi) og betændelse i meninges (meningokok meningitis).

Referencer til epidemier af cerebrospinal meningitis findes i gamle lægers skrifter. De første kliniske beskrivelser af meningokok meningitis blev lavet i det 17. århundrede. Willis (Willis) og Sydenham. I øjeblikket er meningokokinfektion blevet registreret i mere end 150 lande i verden, inklusive Rusland. I Afrika er der en hyperendemisk zone af meningokoksygdom, det såkaldte "meningitis bælte", som dækker områder beliggende mellem den sydlige del af Sahara og ækvatorialskoven, Det Røde Hav og Atlanterhavet.

Morfologi

Celler er afrundede med en diameter på 0,6-1,0 mikron, arrangeret i par. Overflader, der vender mod hinanden, er konkave eller jævne. Celler er polymorfe. De er Gram-negative, men relationen til Gram-farvning er ikke tydeligt udtrykt, derfor observeres ujævn farvning i udstrygninger - unge celler farves intenst, og døende og døde celler farves meget svagt. De har ikke flageller , de danner ikke sporer . Kliniske isolater danner en makrokapsel , som går tabt under vækst på næringsmedier.

Kulturelle egenskaber

Streng aerobe , kapnofil . Meget kræsen med hensyn til næringsmedier og dyrkningsforhold. Det vokser ikke på simple næringsmedier, derfor tilsættes native proteiner (serum, blod, æggeblomme osv.) til hovedmediet til dets dyrkning. Aminosyrer (glutamin, taurin, asparagin, L-arginin, glycin, tyrosin) bruges som kilder til kulstof og nitrogen, derfor skal de indgå i dyrkningsmediet. Det bedst egnede serumfrie medium bør betragtes som Mueller-Hinton-mediet, som omfatter et komplet sæt aminosyrer og kødekstrakt som en kilde til vækstfaktorer. Mediets optimale pH er 7,2-7,4. Temperaturoptimum for vækst er 37°C, vækst observeres i området 30-38°C. Øget CO 2 -koncentration og luftfugtighed stimulerer væksten af ​​meningokokker. På serumagar danner den runde, farveløse, sarte kolonier af olieagtig konsistens med en diameter på 0,5 til 1,5 mm. I modsætning til opportunistiske Neisseria danner den ikke pigment. På blodagar danner den sarte runde kolonier af en let grålig farve med en skinnende overflade. Giver ikke hæmolyse, som adskiller sine kolonier fra kolonierne af stafylokokker, streptokokker og hæmofiler. Under den indledende podning er det meget krævende for dyrkningsbetingelser, derfor adskiller manglen på vækst på serumfri agar ved 37°C, på serumagar ved 20°C og et medium med 5% galde meningokokker fra opportunistiske Neisseria.

Biokemisk aktivitet

Den biokemiske aktivitet er lav. Nedbryder glucose og maltose til syre, gør ikke gelatine flydende, danner ikke indol og svovlbrinte, reducerer ikke nitrater. Fermentering af glucose og maltose er et differentialdiagnostisk tegn. I modsætning til opportunistiske Neisseria danner den ikke et stivelseslignende polysaccharid fra saccharose. Denne egenskab påvises på serumagar med 5 % saccharose ved anvendelse af en vandig opløsning af Lugol. Den har, som alle aerober, cytochromoxidase og katalase, som adskiller den fra pneumokokker og hæmofiler. Fraværet af β-galactosidase og tilstedeværelsen af ​​γ-glutamyltransferase adskiller meningokokker fra N. lactamica , som koloniserer nasopharyngeal slimhinde hos børn.

Antigen struktur

Har flere antigener:

Ifølge kapselpolysaccharid - antigener er meningokokker opdelt i 12 serogrupper A, B, C, X, Y, Z, W-135, 29E, K, L, H, I [2] . Kapselantigener fra nogle serogrupper er immunogene for mennesker. Serogruppe A-stammer forårsager epidemiske udbrud, B, C og Y - sporadiske tilfælde af sygdommen. Den høje virulens af repræsentanter for serogruppe A er tilsyneladende forbundet med deres høje invasive aktivitet.

Baseret på forskellene i typespecifikke antigener isoleres serotyper, som er betegnet med arabiske tal (serotyper blev identificeret i serogrupperne B, C, Y, W135). Af særlig interesse blandt serotypeantigener er gruppe B serotype 2. Den er den mest undersøgte og er fælles for stammer, der tilhører gruppe B, C, Y, W135. Det blev afsløret, at stammer isoleret fra patienter med en generaliseret form for meningokokinfektion ofte tilhører serotype 2. I denne henseende betragtes tilstedeværelsen af ​​serotype 2-antigen som en faktor i patogeniciteten af ​​meningokok.

Serotypning er af stor betydning i epidemiologi, da periodisk observerede stigninger i forekomst er forbundet med en ændring i cirkulerende serogrupper. Under epidemier dominerer meningokokker af gruppe A og C, som er de mest patogene.

Patogenicitetsfaktorer

Hovedfaktoren for patogenicitet er en kapsel, der beskytter meningokokker mod forskellige påvirkninger, primært fra fagocytose. AT, dannet til polysaccharidkapsler, udviser bakteriedræbende egenskaber. Toksiske manifestationer af meningokokinfektion er forårsaget af meget toksisk endotoksin, som med hensyn til dødelighed for forsøgsdyr kan sammenlignes med enterobakterier endotoksiner. Begge har en sensibiliserende effekt og inducerer Schwartzman-fænomenet ved koncentrationer 5-10 gange lavere end LPS af gram-negativ tarmmikroflora. For generaliserede former for meningokokinfektion er hududslæt karakteristiske, der ikke kan skelnes fra dem med Schwartzman-fænomenet. LPS af meningokokker udviser en udtalt pyrogen effekt og forårsager også dannelsen af ​​AT. Sværhedsgraden af ​​sygdommen bestemmes af mængden af ​​endotoksin i patientens blod. Endotoksin spiller en ledende rolle i patogenesen af ​​vaskulære læsioner og blødninger i indre organer. Det mest konstante og diagnostisk signifikante tegn på meningokoccæmi er eksantem i form af et karakteristisk hæmoragisk udslæt (petekkier, purpura, ekkymose).

Andre patogenicitetsfaktorer omfatter pili, ydre membranproteiner, tilstedeværelsen af ​​hyaluronidase og neuraminidase. Pili er en adhæsionsfaktor til nasopharyngeal slimhinde og formodentlig til vævene i meninges. Meningokokker udskiller IgA-proteaser, der spalter IgA-molekyler i hængselregionen, som beskytter bakterierne mod virkningen af ​​Ig.

Laboratoriedyr er ikke særlig modtagelige for meningokokker. Subdural administration af en levende kultur kan forårsage sygdom hos kaniner, aber og geder. Intraperitoneal infektion af hvide mus og marsvin forårsager deres død med symptomer på forgiftning. Infektion i allantoishulen hos 11-18 dage gamle kyllingeembryoner forårsager fosterets død efter 48 timer.

Miljømæssig bæredygtighed

Svagt modstandsdygtig over for ydre påvirkninger, under optimale forhold på tætte og flydende medier dør kulturen efter 48-72 timer, på semi-flydende medier holder den i op til en måned (det anbefales at opbevare den på Dorse medium, semi-flydende agar og medium med fløde). Den mest acceptable metode til kulturkonservering er frysetørring. Uden for menneskekroppen dør den ret hurtigt, og ved lave temperaturer mister den hurtigt evnen til at danne kolonier, hvilket skal tages i betragtning ved levering af materialet til det mikrobiologiske laboratorium; dør, når den er tør. Ved en temperatur på 10 ° C dør det efter 2 timer, en temperatur på 55 ° C dræber det efter 5 minutter, 80 ° C - på 1-2 minutter, kogende - øjeblikkeligt (ultraviolet bestråling har en lignende effekt). Følsom over for almindeligt anvendte antiseptika og desinfektionsmidler, især tungmetalsalte. Under påvirkning af en 1% opløsning af phenol dør den inden for 1 minut, en lignende virkning udøves af en 0,5-1% opløsning af chloramin, 70% ethanol og en 3-5% opløsning af carbolsyre. Følsom over for de fleste antibiotika brugt i klinikken, har der dog i de senere år været en tendens til en stigning i antallet af resistente stammer.

Epidemiologi

Den økologiske niche for meningokokker er slimhinden i den menneskelige nasopharynx. Smittekilden er en syg person eller en bærer. Der er tre grupper af smittekilder: Patienter med generaliserede former (ca. 1 % af det samlede antal inficerede personer), patienter med nasopharyngitis (10-20 % af det samlede antal smittede personer) og raske bærere. Af primær betydning er sunde bærere, som tegner sig for op til 80-90 %. Sund transport hos børn 1-2 år er meget sjælden; med alderen stiger antallet af bærere og når et maksimum i alderen 14-19. Transport varer i gennemsnit 2-3 uger; i tilfælde af kronisk betændelse i nasopharynx kan det vare 6 uger eller mere.

Overførselsmekanismen er aerogen, vejen er luftbåren. I modsætning til andre luftvejsinfektioner sker infektion gennem længerevarende og tæt kontakt. Forekomsten er sæsonbestemt, stigende i efterår-vinterperioden. Modtageligheden for meningokokker er lav. For det meste er børn under 15 år (70-80%) og unge (10-15%) syge. Fremkomsten af ​​udbrud lettes af overbelægningen af ​​børn i børns organiserede grupper, elever på skoler og tekniske skoler, studerende på sovesale, rekrutter i kaserne osv. Sygdomme opstår med en lav forekomst af meningokokbære i teamet (2 % eller mindre) ). I grupper, hvor transporten er 20% eller mere, registreres sygdomme ikke, da den intensive cirkulation af meningokokker immunologisk genopbygger kroppen, hvilket giver "naturlig immunisering" af befolkningen i endemiske foci af sygdommen.

I 2016 opdagede forskere fra Tyskland og Frankrig en ny stamme af meningokokker, der kan inficeres gennem det genitourinære system. Denne type mikroorganisme adskiller sig også fra den sædvanlige stamme ved evnen til at formere sig i fravær af ilt [3] .

"Meningitis bælte"

Sygdommen er mest udbredt i Afrika, i det store meningitisbælte syd for Sahara, fra Senegal i vest til Etiopien i øst. I "meningitisbæltet" er der 26 lande, som den transkontinentale vej går igennem, som spredning af meningokokinfektion er forbundet med. Epidemier opstår her hvert 10.-15. år.

De 26 lande er: Benin, Burkina Faso, Burundi, Den Demokratiske Republik Congo, Gambia, Ghana, Guinea, Guinea-Bissau, Cameroun, Kenya, Côte d'Ivoire, Mali, Mauretanien, Niger, Nigeria, Rwanda, Senegal, Sudan , Tanzania, Togo, Uganda, Den Centralafrikanske Republik, Tchad, Eritrea, Etiopien, Sydsudan. Risikoniveauet for en epidemi af meningokok-meningitis i disse 26 lande og mellem forskellige lande varierer meget [4] .

Patogenese

Meningokokker kommer ind i den menneskelige krop gennem slimhinderne i nasopharynx. Reproducerende danner de det primære fokus for inflammation. I enderne af lugtenerven kan den inflammatoriske proces spredes til hjernens membraner. Måske hæmatogen spredning af meningokokker i hele kroppen. En vigtig rolle i patogenesen tilhører endotoksin, som er involveret i udviklingen af ​​toksisk shock og hæmning af neutrofilers fagocytiske aktivitet. Sygdommens patogenes omfatter læsioner af giftig og septisk natur i kombination med allergiske reaktioner. Overvægten af ​​en eller anden komponent viser sig i forskellige kliniske former.

Klinisk billede

Meningokokinfektion forekommer klinisk i en lokaliseret form: meningokoksygdom, akut nasopharyngitis eller i en generaliseret form: meningokokkæmi, meningitis, meningoencephalitis, endocarditis, arthritis, polyarthritis, iridocyclitis, lungebetændelse. Epidemisk cerebrospinal meningitis begynder pludseligt efter en 5-7 dages inkubationsperiode. Ved sygdommens begyndelse noteres alvorlig hovedpine, opkastning, høj feber, så udvikler meningeale symptomer. Det skal dog bemærkes, at graden af ​​manifestation af meningeale symptomer varierer betydeligt. Da det kliniske billede ikke adskiller sig fra klinikken for meningitis forårsaget af andre mikrober, er det ekstremt vanskeligt at stille en ætiologisk diagnose klinisk, derfor er den ledende rolle her givet til metoder til laboratoriemikrobiologisk diagnostik.

Immunitet

Post-infektiøs immunitet i generaliserede former for infektion er ret vedvarende, gentagne tilfælde af sygdommen observeres næsten aldrig, men immuniteten er humoral og gruppespecifik. Immunitet over for meningokokker skyldes tilstedeværelsen af ​​serum anti-imingokok bakteriedræbende antistoffer. Nyfødte børn har naturligt erhvervet passiv transplacental immunitet inden for 2-6 måneder. Undersøgelsen af ​​niveauet af AT hos repræsentanter for forskellige aldersgrupper afslørede, at børn fra 6 måneder til 10 år har et lavt niveau af AT. Hos børn 10-15 år, en stigning i titeren af ​​AT til polysaccharid, protein og LPS AG observeres. Udviklingen af ​​immunreaktioner er forårsaget af kapselpolysaccharider af meningokokker af gruppe A og C. Beskyttelse ydes af AT, som udviser komplementafhængig bakteriedræbende aktivitet. Elimination af patogenet fra slimhinder og væv udføres ved komplementfiksering af IgM og IgG. Effektiv destruktion af meningokokker kræver aktivering af komplement, hvilket forårsager lysis af bakterier.

Ved meningokoktransport blev homologe og gruppespecifikke antistoffer mod meningokokker identificeret. Dette fænomen betragtes som en naturlig immunisering med en "levende" vaccine.

Mikrobiologisk diagnostik

Valget af materiale til forskning er bestemt af sygdommens kliniske form. Materialet til undersøgelsen er nasopharyngeal slim (fra patienter og bærere), cerebrospinalvæske, blod, pus fra hjernehinden, afskrabning fra elementerne af et hæmoragisk udslæt på huden osv. Ved cerebrospinal meningitis er det primære testmateriale cerebrospinalvæske , som tages på indlæggelsesdagen af ​​patienten ved aseptisk lumbalpunktur i mængden af ​​2-5 ml. Cerebrospinalvæsken opsamles i et sterilt reagensglas og sås straks på næringsmedier eller sendes straks uden at tillade afkøling til laboratoriet. Nasopharyngeal slim tages med en speciel tampon, buet i en vinkel, fra bagsiden af ​​svælget under visuel kontrol, hvorved tamponen introduceres bag den bløde gane. Fra liget tages testmaterialet (pus fra hjernehinden, fra hudlæsioner osv.) under obduktionen. Da meningokokker er meget ustabile uden for menneskekroppen, transporteres det kliniske materiale i isolerede beholdere ved 30-35°C.

Til mikrobiologisk diagnose anvendes bakterioskopiske, bakteriologiske og serologiske metoder. Bakterioskopisk undersøgelse af cerebrospinalvæske og blod giver dig mulighed for at bestemme tilstedeværelsen af ​​patogenet. I nærvær af purulent cerebrospinalvæske fremstilles udstrygninger uden forbehandling; hvis cerebrospinalvæsken er klar eller uklar, centrifugeres den ved 3500 rpm. inden for 5 minutter, og derefter fremstilles udstrygninger fra sedimentet, som farves med Gram, methylenblåt og andre metoder til at bestemme leukocytformlen, identificere meningokokker og bestemme deres antal. Ved mikroskopi af CSF-udstrygninger observeres i positive tilfælde polynukleære leukocytter, erytrocytter, fibrinfilamenter og meningokokker i form af typiske gram-negative bønneformede diplococci omgivet af en kapsel i form af en dårligt farvet halo. Resultaterne af mikroskopisk undersøgelse bruges kun som et foreløbigt, vejledende svar, da det morfologisk er umuligt at differentiere meningokokker fra andre gramnegative bakterier, der kan forårsage meningitis (gonokokker, andre Neisseria, hæmophilus, branhamella). Til mikroskopisk undersøgelse af blod fremstilles et "tykk dråbe" præparat, som tørres og farves med methylenblåt uden fiksering. Mikroskopisk, i positive tilfælde, findes meningokokker på en blå baggrund, med en typisk morfologi, omgivet af en kapsel i form af en farveløs halo. Kadavermaterialet undersøges kun bakterioskopisk på grund af meningokokkers lave levedygtighed. Nasopharyngeal slim er ikke mikroskopisk på grund af tilstedeværelsen af ​​opportunistisk Neisseria i det, morfologisk ligner meningococcus.

En bakteriologisk undersøgelse udføres for at isolere og identificere en ren kultur af meningokokker. Nasopharyngeal slim, blod og cerebrospinalvæske underkastes bakteriologisk undersøgelse. Podning af materiale for at opnå en ren kultur udføres på faste eller halvflydende næringsmedier indeholdende serum, blod eller ascitesvæske. Kulturer inkuberes i 18-24 timer ved 37°C i en beholder med et stearinlys eller i en speciel termostat med et højt indhold (8-10%) CO 2 . Identifikation af den isolerede kultur er baseret på følgende egenskaber: oxidase-positive kolonier anses for muligvis at tilhøre Neisseria -arter ; tilstedeværelsen i kulturen af ​​Neisseria meningitidis bekræftes af dannelsen af ​​eddikesyre under fermenteringen af ​​glucose og maltose (men ikke laktose, saccharose og fructose); tilhørende serogrupper bestemmes i agglutinationstesten (RA). Den isolerede kultur er differentieret med andre bakterier, der forårsager meningitis. Den serologiske metode bruges til at påvise opløselige bakterielle antigener i cerebrospinalvæske og andre typer testmateriale eller antigener i blodserum. ELISA, RIA, immunelektroforese, koagglutinationsreaktion bruges til at påvise hypertension. Hos patienter med meningokokinfektion påvises AT fra slutningen af ​​den første uge af sygdommen, når et maksimum ved 2.-3. uge, og derefter falder deres titer. Hos patienter og personer, der har haft en meningokokinfektion, findes specifikke antistoffer i serumet: bakteriedræbende, agglutininer, hæmagglutininer. Midt i meningokokinfektion stiger niveauet af IgM, især i generaliserede former; i rekonvalescensperioden påvises hovedsageligt IgG.

Behandling

Meningokok-meningitis er potentielt dødelig og bør behandles som et presserende spørgsmål. [4] Patienten er indlagt på hospitalet, isolation er ikke påkrævet. Antibiotisk behandling bør startes så tidligt som muligt, men efter en lumbalpunktur.

Infektionen kan behandles med en række antibiotika, herunder penicillin , ampicillin , chloramphenicol og ceftriaxon . I epidemiske omgivelser med begrænset infrastruktur og ressourcer er ceftriaxon det foretrukne lægemiddel.

Vaccination

Der er udviklet 3 typer meningokokvacciner:

I 2010-2011 introducerede WHO en ny MenA-konjugatvaccine mod gruppe A meningokokker i hele Burkina Faso og dele af Mali og Niger til patienter i alderen 1 til 29 år. [4] Fra juni 2015 er 220 millioner mennesker blevet vaccineret med denne nye vaccine i 16 lande (Benin, Burkina Faso, Gambia, Ghana, Guinea, Cameroun, Côte d'Ivoire, Mali, Mauretanien, Niger, Nigeria, Senegal, Sudan, Togo, Etiopien og Tchad).

Fordele ved MenA-konjugatvaccinen frem for polysaccharidvacciner: [5]

WHO forventer, at den nye vaccine vil give langsigtet beskyttelse ikke kun til vaccinerede mennesker, men også til familiemedlemmer og andre, der ellers ville være i risiko for meningitis. MenA-vaccinen forventes at være særlig effektiv til at beskytte børn under 2 år, som ikke reagerer på konventionelle polysaccharidvacciner.

Noter

  1. ↑ Vorobyov et al., 2003 , s. 239.
  2. ↑ MUK 4.2.1887-04 Laboratoriediagnose af meningokokinfektion og purulent bakteriel meningitis . Hentet 31. marts 2017. Arkiveret fra originalen 1. april 2017.
  3. ↑ TASS: Videnskab - En ny stamme af seksuelt overførte meningokokker er blevet opdaget . Hentet 12. maj 2016. Arkiveret fra originalen 8. august 2016.
  4. ↑ 1 2 3 Meningokok-meningitis. Nyhedsbrev N°141 november 2015 . Verdens Sundhedsorganisation. Dato for adgang: 3. januar 2016. Arkiveret fra originalen 23. januar 2016.
  5. ↑ WHO-positionspapir om gruppe A meningokokkonjugatvaccine: vejledningsopdatering . WHO (februar 2015). Hentet 3. januar 2016. Arkiveret fra originalen 29. marts 2017.

Litteratur