Vi sinh vật học, dịch tễ học và cơ chế bệnh sinh của bệnh tim

0
18

GIỚI THIỆU

– Bệnh nhiễm trùng cơ tim là một bệnh nhiễm khuẩn gram dương không phổ biến do xạ khuẩn hiếu khí trong chi Nocardia gây ra. Nocardia spp có khả năng gây bệnh tại chỗ hoặc toàn thân ở người và động vật [1-5]. Bệnh cơ tim thường được coi là một bệnh nhiễm trùng cơ hội, nhưng khoảng một phần ba số bệnh nhân mắc bệnh là người có khả năng miễn dịch [4]. (Xem phần ‘Suy giảm miễn dịch’ bên dưới.)

Hai đặc điểm của chứng rối loạn nhịp tim là khả năng phổ biến đến hầu như bất kỳ cơ quan nào, đặc biệt là hệ thần kinh trung ương, và xu hướng tái phát hoặc tiến triển mặc dù được điều trị thích hợp.

Vi sinh vật học, phân loại học, dịch tễ học và cơ chế bệnh sinh của chứng no tim sẽ được xem xét tại đây. Các biểu hiện lâm sàng, biến chứng, chẩn đoán và điều trị được thảo luận riêng. (Xem phần “Biểu hiện lâm sàng và chẩn đoán bệnh tim” và “Điều trị bệnh tim”.)

VI SINH VẬT

– Xạ khuẩn là một nhóm vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí theo thứ tự Actinomycetales. Các sinh vật này rất đa dạng về mặt phát sinh loài nhưng giống nhau về hình thái, biểu hiện sự phân nhánh dạng sợi đặc trưng với sự phân mảnh thành các dạng trực khuẩn hoặc coccoid [6]. Các vi khuẩn hiếu khí gây bệnh cho người và thú y bao gồm Nocardia , Gordona , Tsukamurella , Streptomyces , Rhodococcus , Mycobacteria Corynebacteria . Các chi kỵ khí có tầm quan trọng về mặt y tế bao gồm Actinomyces , Arachnia , Rothia Bifidobacterium

Nocardia thường xuất hiện dưới dạng các thanh phân nhánh gram dương dạng sợi mảnh (hình 1) trông giống với các loài Actinomyces . Nocardia thường có thể được phân biệt với Actinomyces bằng cách nhuộm nhanh bằng axit, vì Nocardia thường biểu hiện mức độ nhanh của axit khác nhau do hàm lượng axit mycolic của thành tế bào (hình 2). Một manh mối hữu ích khác là Nocardia phát triển trong điều kiện hiếu khí, trong khi Actinomyces phát triển trong điều kiện kỵ khí.

Trong phòng thí nghiệm, Nocardia em > có thể hiển thị cả phân nhánh trên không và phân nhánh chất nền vào phương tiện hoặc dọc theo bề mặt của nó. Những sinh vật này từng được coi là nấm vì bề ngoài giống sợi nấm của chúng, nhưng phân tích phân tử thành tế bào của chúng đã xác nhận phân loại của chúng là vi khuẩn [5,6].

Việc xác định loài chính thức được thực hiện tốt nhất bằng kỹ thuật phân tử ( xem ‘Phân loại’ bên dưới).

THUẾ

– Chi Nocardia bao gồm hơn 8 loài, ít nhất 33 loài trong số đó gây bệnh cho người [1 4,7]. Các loài Nocardia ban đầu được phân loại dựa trên các đặc tính sinh hóa. Tuy nhiên, kỹ thuật phân tử hiện là phương pháp được ưu tiên để xác định. (Xem “Biểu hiện lâm sàng và chẩn đoán bệnh tim”, phần “Chỉ định”.)

Các phương pháp phân tử đã dẫn đến việc phân loại lại và đổi tên nhiều chủng Nocardia . Ví dụ: các chủng phân lập trước đây được xác định là N. phức hợp asteroides hiện đã được đổi tên thành loài khác hoặc loài mới. Chính vì điều này mà N. asteroides , từng là một loài phổ biến, nay hiếm khi được nhìn thấy [8]. Ngoài ra, các nghiên cứu phân tử chỉ ra rằng N. brasiliensis , N. otitidiscaviarum N. transvalensis , từng được cho là các chi khá đồng nhất, cũng thể hiện các đặc điểm đa dạng và người ta dự đoán rằng các loài mới sẽ tiếp tục xuất hiện [9-11].

DỊCH TỄ HỌC

– Các loài Nocardia không phải là thành viên của hệ thực vật bình thường của con người. Các loài Nocardia được tìm thấy trên toàn thế giới trong đất, thực vật thối rữa, môi trường nước và có thể nhiễm vào không khí, đặc biệt là trên các hạt bụi [12]. Hít phải sinh vật được coi là phương thức xâm nhập phổ biến nhất, được hỗ trợ bởi nhận xét rằng phần lớn các bệnh nhiễm trùng liên quan đến phổi.

Một số phương thức xâm nhập khác có thể quan trọng trong một số trường hợp được chọn :

● Ăn phải thực phẩm bị ô nhiễm có thể gây bệnh qua đường tiêu hóa [5].

● Bệnh ngoài da thường xảy ra khi cấy trực tiếp sinh vật như hậu quả của chấn thương (bao gồm đâm thủng bởi gai hoặc mảnh hoặc vết xước hoặc vết cắn của động vật), phẫu thuật, đặt ống thông mạch máu, nhiễm trùng trong khoang hoặc côn trùng cắn [3,5,13]. Một đợt bùng phát của N. cyriacigeorgica mềm tvấn đề lây nhiễm liên quan đến tám cá nhân có liên quan đến việc sử dụng thuốc tiêm thẩm mỹ không được cấp phép [14]. Bệnh da cũng có thể xảy ra thứ phát sau lan truyền qua đường máu. Trong những trường hợp như vậy, tổn thương thường là nhiều và lan rộng.

● Báo cáo về các cụm trường hợp hỗ trợ lây truyền qua bệnh viện [15-17]. Ví dụ, một nhóm các trường hợp bệnh viện nhiễm trùng vết thương sau phẫu thuật với N. farcinica được gây ra bởi một chủng phân lập giống hệt với một chủng được nuôi cấy từ tay và nhà của một nhân viên y tế khỏe mạnh [17].

Vào đầu những năm 197, tỷ lệ mắc chứng no tim ở Hoa Kỳ được ước tính là khoảng 5 đến 1 trường hợp mới mỗi năm [18]. Điều này có lẽ là một đánh giá thấp vì bệnh tim không phải là một bệnh được báo cáo và nhiễm trùng rất khó chẩn đoán. Tỷ lệ mắc bệnh hiện tại có thể sẽ cao hơn nhiều, vì dân số Hoa Kỳ đã tăng lên đáng kể kể từ đó và tỷ lệ người có nguy cơ mắc bệnh tim không tăng lên rất nhiều (ví dụ, những người được ghép tạng và bệnh nhân nhiễm HIV). Hiện nay, một số tác giả coi chứng nocardiosis là một bệnh truyền nhiễm mới nổi và đang gia tăng [19].

Sự phổ biến và phân bố của các loài

– Ba mươi ba loài Nocardia đã được có khả năng gây bệnh cho người [1,4,6] với sự khác nhau về tần số của các loài theo vùng địa lý [8,2]. Điều này không được đặc trưng rõ ràng do những thay đổi trong phân loại, khó khăn trong việc xác định thường xuyên các chủng Nocardia ở cấp loài và có lẽ là thiên vị về giới thiệu và báo cáo.

Trong số 765 chủng phân lập đệ trình lên Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC) từ năm 1995 đến 24, các loài sau được xác định phổ biến nhất [21]:

N. nova complex (28 phần trăm)

N. brasiliensis (14 phần trăm)

N. farcinica (14 phần trăm)

N. cyriacigeorgica (13 phần trăm)

N. brevicatena (7 phần trăm)

N. abscessus (6 phần trăm)

Phân bố Nocardia spp hơi khác nhau đã được ghi nhận trong một đánh giá về 1119 chủng phân lập từ Tây Ban Nha được thu thập trong khoảng 25 và 214 [8]:

N. cyriacigeorgica (25 phần trăm)

N. nova (15 phần trăm)

N. áp-xe (13 phần trăm)

N. farcinica (11 phần trăm)

N. carnea (4 phần trăm)

N. farcinica cũng là loài phổ biến nhất trong các nghiên cứu từ Bỉ [22], Pháp [23], và Trung Quốc [24], trong khi N. brasiliensis là loài phổ biến nhất trong một nghiên cứu từ Đài Loan [25]. N. nova là loài phổ biến nhất trong một loạt các loài từ Úc [26].

Vì những lý do không rõ ràng, con đực chiếm ưu thế trong hầu hết các trường hợp bị nhiễm trùng tim. Mặc dù người ta đã công nhận rằng ưu thế nam giới này có thể liên quan đến nghề nghiệp, nhưng có bằng chứng in vitro cho thấy estrogen có thể bảo vệ. Ví dụ, trong một mô hình murine của N. brasiliensis –các tổn thương mycetoma hạn chế do estradiol [27].

PATHOGENESIS

Nocardia spp có nhiều cơ chế để vượt qua phản ứng miễn dịch của người dẫn chương trình. Khả năng chống lại sự đề kháng của vật chủ đối với sự lây nhiễm dường như thay đổi theo dòng và giai đoạn phát triển của vi khuẩn [28]. Vi khuẩn ở pha log thể hiện sự phát triển dạng sợi và có khả năng chống lại hiện tượng thực bào. Khi quá trình thực bào xảy ra, sự ức chế sự dung hợp phagosome-lysosome đã được quan sát thấy ở một số chủng tim, do đó tránh được sự thủy phân của tế bào chủ. Việc sản xuất superoxide dismutase liên quan đến bề mặt tế bào vi khuẩn và có thể tăng sản xuất catalase có thể liên quan đến việc đề kháng với bạch cầu trung tính ở người [29].

Dạng L là dạng biến thể thiếu thành tế bào của một số loài vi khuẩn, bao gồm cả Nocardia . Các dạng L đã được phục hồi từ dịch não tủy (CSF) trong bệnh nocardiosis ở người và gây bệnh trên mô hình động vật. Sự tồn tại suốt đời của các dạng L đã được chứng minh trong các mô hình ở chuột và người ta đã công nhận rằng các dạng L có thể liên quan đến xu hướng tái phát và tái phát nhiều năm sau khi điều trị kháng sinh ban đầu thành công [5].

Một số loài đã tăng cường độc lực. N. farcinica dường như có độc lực cao hơn một số loài khác, vì nhiễm loài này có nhiều khả năng dẫn đến bệnh lan truyền và có xu hướng kháng thuốc kháng sinh cao hơn [3-32]. (See “Điều trị bệnh tim”, phần “Tính nhạy cảm với kháng sinh”.)

Khả năng phòng vệ của vật chủ

– Tác động qua lại giữa khả năng phòng vệ của vật chủ và nhiễm trùng tim đã được nghiên cứu rộng rãi cả in vivo và in vitro . Mặc dù không phải tất cả các cơ chế đều được hiểu đầy đủ, nhưng rõ ràng là miễn dịch qua trung gian tế bào là rất quan trọng trong việc ngăn chặn nhiễm trùng Nocardia spp.

Phản ứng ban đầu của vật chủ đối với chứng nocardiosis liên quan đến bạch cầu trung tính và đại thực bào tại chỗ, ức chế nhưng không tiêu diệt vi khuẩn [33,34]. Sự ức chế này giúp hạn chế sự lây lan của nhiễm trùng cho đến khi một phản ứng cụ thể qua trung gian tế bào có thể xảy ra. Một quần thể tế bào T đã được mồi miễn dịch tăng cường khả năng thực bào, kích thích phản ứng tế bào và có thể có khả năng gây độc tế bào trực tiếp đối với vi khuẩn [5,35].

Tế bào lympho T gamma delta có thể đóng một vai trò quan trọng trong vật chủ phòng thủ chống lại Nocardia spp. Trong một mô hình ở chuột, những con chuột thiếu tế bào gamma delta T chết trong vòng 14 ngày sau khi được tiêm N. asteroides với liều lượng không gây chết chuột để kiểm soát chuột [36]. Mô phổi của những con chuột này cho thấy sự phát triển và tổn thương nghiêm trọng của sinh vật so với phản ứng của bạch cầu trung tính và sự loại bỏ vi khuẩn ở động vật đối chứng.

Vai trò của miễn dịch dịch thể trong bệnh tim không được biết rõ. Các mô hình Murine chỉ ra rằng miễn dịch dịch thể không quan trọng bằng miễn dịch qua trung gian tế bào [37,38], nhưng kháng thể đã được chứng minh để tăng cường khả năng thực bào và hoạt động diệt vi khuẩn của các đại thực bào được hoạt hóa trên mô hình thỏ [39]. Không có bằng chứng nào cho thấy tế bào B ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng bảo vệ của vật chủ trong nhiễm trùng tim [4].

YẾU TỐ NGUY CƠ

Suy giảm miễn dịch

– Đa số bệnh nhân nhiễm trùng tim đều bị suy giảm miễn dịch, thường gặp nhất là có bất thường qua trung gian tế bào [3,4,41]. Ví dụ, trong một cuộc đánh giá 15 trường hợp, 64 phần trăm bị suy giảm miễn dịch [5]. Các nguyên nhân phổ biến nhất là do liệu pháp glucocorticoid, bệnh ác tính, ghép tế bào gốc cơ quan và cơ quan tạo máu, và nhiễm HIV.

Liệu pháp glucocorticoid

– Hầu như mọi bệnh cần điều trị glucocorticoid kéo dài đều có liên quan đến rối loạn nhịp tim [3,42-45]. (Xem “Các tác dụng phụ chính của glucocorticoid toàn thân”, phần “Ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch”.)

Bệnh ác tính

– Các khối u đặc và khối u ác tính huyết học chiếm 17 phần trăm các trường hợp bệnh tim loạt 15 trường hợp được trích dẫn ở trên [5]. Trong một loạt khác, khối u ác tính huyết học có trong 64 phần trăm các trường hợp; gần một nửa đã được cấy ghép tế bào gốc tạo máu [42]. Các yếu tố nguy cơ ở những bệnh nhân này bao gồm hóa trị gần đây, sử dụng glucocorticoid và thuốc chống thải ghép.

Người ghép tạng

– Nguy cơ mắc chứng no tim cao nhất trong năm đầu tiên sau khi ghép tạng, có lẽ là do để ức chế miễn dịch lớn hơn để ngăn chặn sự đào thải [3]. Các nghiên cứu ở những người ghép tạng được điều trị bằng chế độ tiết kiệm steroid, chẳng hạn như cyclosporin, đã tìm thấy tỷ lệ nhiễm trùng tim giảm đáng kể: 2,6 đến 0,7% ở những người ghép thận [43] và 13 đến ≤4% trong loạt bài sau đó ở những người ghép tim [ 3,44].

Các đặc điểm lâm sàng và các yếu tố nguy cơ của nhiễm trùng Nocardia ở những người ghép tạng đã được đánh giá trong một nghiên cứu bệnh chứng phù hợp với 5126 người được ghép tạng, 35 người trong số người (.6 phần trăm) phát triển nhiễm trùng Nocardia [45]. Các phát hiện sau đã được ghi nhận:

● Tỷ lệ nhiễm Nocardia cao nhất ở những người ghép phổi và tim (3,5 và 2,5%) và thấp nhất ở những người ghép gan và thận (. 1 và .2 phần trăm). Hầu hết bệnh nhân (69%) được điều trị dự phòng bằng trimethoprim-sulfamethoxazole (TMP-SMX) khi họ phát triển chứng no tim.

N. nova N. farcinica chiếm 77 phần trăm các ca nhiễm trùng. Hầu hết bệnh nhân chỉ bị nhiễm trùng phổi, nhưng 2 phần trăm có bệnh lan tỏa. (Xem phần “Biểu hiện lâm sàng và chẩn đoán bệnh tim”.)

● Khi bệnh nhân được so khớp với 7 nhóm chứng không bị nhiễm, các yếu tố nguy cơ độc lập của nhiễm Nocardia là glucocorticoid liều cao (tỷ lệ chênh 27), bệnh cytomegalovirus trong sáu tháng trước (tỷ lệ chênh 6,9) và nồng độ chất ức chế calcineurin trung bình cao trong huyết thanh trong 3 ngày trước đó (tỷ lệ chênh lệch 5,8).

Trong một nghiên cứu bệnh chứng riêng biệt về như vậyNgười nhận ghép tạng có nắp, phân tích đa biến xác định các yếu tố nguy cơ sau gây nhiễm trùng tim sau khi cấy ghép: nồng độ đáy của chất ức chế calcineurin cao (tỷ lệ chênh 6,11), sử dụng tacrolimus (tỷ lệ chênh 2,65), tăng liều glucocorticoid tại thời điểm chẩn đoán (tỷ lệ chênh 1,12 ), tăng tuổi bệnh nhân (tỷ lệ chênh lệch 1,4) và thời gian nằm trong đơn vị chuyên sâu (tỷ số chênh lệch 1,4) [2].

Nhiễm HIV

– Bệnh cơ tim không phổ biến ở bệnh nhân nhiễm HIV, xảy ra ở 0,2 đến 2 phần trăm bệnh nhân. Hầu hết bệnh nhân nhiễm HIV bị rối loạn nhịp tim đều bị suy giảm miễn dịch nghiêm trọng (số lượng CD4 trung bình là 35 tế bào / microL) [46]. Điều trị dự phòng TMP-SMX cho nhiễm trùng Nocardia cho đến nay không cho thấy lợi ích ở bệnh nhân AIDS. Các lý do cho điều này là do nhiều yếu tố và có thể bao gồm tần suất bệnh thấp, việc sử dụng ngày càng nhiều điều trị ARV và / hoặc chẩn đoán nhầm với các bệnh nhiễm trùng phổi khác như bệnh lao hoặc viêm phổi do vi khuẩn [3,46,47]. Tuy nhiên, việc hỗ trợ dự phòng TMP-SMX đã được ghi nhận trong một nghiên cứu ghi nhận rằng hầu hết các trường hợp nhiễm trùng tim xảy ra ở những bệnh nhân AIDS không được điều trị bằng sulfonamide dự phòng các bệnh nhiễm trùng khác [47]. Vì việc sử dụng dự phòng TMP-SMX để ngăn ngừa viêm phổi do Pneumocystis jirovecii là thường quy cho bệnh nhân AIDS có số lượng CD4 <2 tế bào / mm 3 , hầu hết bệnh nhân AIDS nguy cơ cao được điều trị đồng thời dự phòng tim. (Xem phần “Nhiễm trùng phổi do vi khuẩn ở bệnh nhân HIV”.)

Các yếu tố nguy cơ khác

– Các tình trạng khác có liên quan đến chứng no tim bao gồm đái tháo đường, nghiện rượu, bệnh u hạt mãn tính, viêm phế nang chứng nhiễm trùng protein, bệnh phổi cấu trúc, liệu pháp ức chế yếu tố alpha hoại tử khối u (ví dụ, infliximab), bệnh viêm ruột [48], bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính và bệnh lao [3-5,26,41,49]. (Xem “Dịch tễ học các bệnh nhiễm trùng phổi ở bệnh nhân suy giảm miễn dịch” và “Nguyên nhân, biểu hiện lâm sàng và chẩn đoán nhiễm trùng tiểu phế nang phổi ở người lớn”.)

TÓM TẮT

● Bệnh Nocardiosis do xạ khuẩn hiếu khí thuộc chi Nocardia gây ra, một loại vi khuẩn gram dương bất thường. (Xem phần ‘Vi sinh vật học’ ở trên.)

Nocardia thường xuất hiện dưới dạng các que phân nhánh gram dương dạng sợi mảnh, trông giống với Actinomyces loài. Nocardia spp có thể được phân biệt với Actinomyces bằng cách nhuộm nhanh bằng axit và khả năng phát triển của chúng trong điều kiện hiếu khí, cả hai đều không phải là đặc điểm của Actinomyces . (Xem ‘Phân loại’ ở trên.)

● Chi Nocardia bao gồm hơn 8 loài, ít nhất 33 loài trong số đó gây bệnh cho người. (Xem ‘Phân loại’ ở trên.)

● Các loài Nocardia được tìm thấy trên toàn thế giới trong đất, thực vật thối rữa và môi trường nước. Các phương thức xâm nhập bao gồm hít vào, nuốt vào và cấy trực tiếp qua da. Hít phải là con đường xâm nhập phổ biến nhất. (Xem phần ‘Dịch tễ học’ ở trên.)

● Loài Nocardia phổ biến nhất gây bệnh ở Hoa Kỳ là thành viên > phức tạp , N. brasiliensis , N. farcinica , . Sự phổ biến của loài đã thay đổi trong các nghiên cứu từ các vùng địa lý khác nhau. (Xem phần ‘Sự phổ biến và phân bố của các loài’ ở trên.)

Nocardia spp có nhiều cơ chế để vượt qua phản ứng miễn dịch của vật chủ. (Xem phần ‘Sinh bệnh học’ ở trên.)

● Miễn dịch qua trung gian tế bào rất quan trọng trong việc ngăn chặn nhiễm trùng Nocardia spp. (Xem phần ‘Bảo vệ vật chủ’ ở trên.)

● Phần lớn bệnh nhân nhiễm trùng tim là suy giảm miễn dịch, thường gặp nhất là các bất thường qua trung gian tế bào. Các nguyên nhân phổ biến nhất là điều trị bằng glucocorticoid, bệnh lý ác tính, ghép cơ quan và tế bào gốc tạo máu, và nhiễm HIV. (Xem phần ‘Miễn dịch’ ở trên.)

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here