Corynebacterium diphtheriae

Je původcem záškrtu, diftérie, která má řadu klinických forem: difterická angína, difterický krup, nosní diftérie, ranná diftérie, diftérie vulvy, diftérie spojivky. Zdaleka nejčastější jsou první dvě, nejvýše tři formy; ostatní formy byly i dříve vzácné. Onemocnění patří mezi toxinózy, neboť převážná většina klinických příznaků i patologickoanatomických změn vzniká působením bakteriálního toxinu.

Zdrojem infekce jsou vedle zřetelně nemocných i nemocní s inaparentním průběhem nebo s lehkými netypickými formami (nosní diftérie, kožní) a zdraví nosiči. V dobře proimunizovaných oblastech se vyskytují ojediněle sporadické případy. V důsledku očkování mizí jak toxigenní, tak také i netoxigenní kmeny. Stále však hrozí nebezpečí vzniku drobných epidemií v komunitách se špatnými hygienickými podmínkami a při větším pohybu obyvatelstva. Je nutno trvale výskyt kontrolovat a udržovat dobrou imunitu. V rozvinutých zemích je výskyt kontrolován očkováním v dětském věku, imunita dospělé populace není dostatečně sledována. V současné době probíhají velké a těžké epidemie záškrtu na území bývalého Sovětského svazu (Rusko, L)krajina, Lotyšsko), odkud jsou toxigenní kmeny přenášeny do dalších zemí (Finsko, Norsko). Techniky molekulární epidemiologie umožňuji sledovat pohyb těchto kmenů.

morfologie

Cor. diphtheriae je jemná kyjovitá tyčka, s nehomogenní cytoplasmou, snadno se odbarvuje acetonem, je gramlabilní. Obsahuje metachromatická granula, která jsou tvořena anorganickým fosfátem, prokazují se speciálním barvením.

kultivace

Růstově je nenáročné, ale pro kultivaci se užívají půdy obohacené sérem nebo krví. Typická je tolerance solí teluru a schopnost kovový telur redukovat. Teluričitan je redukován na kovový telur, který se ukládá uvnitř buněk, takže na tuhých půdách vznikají černě zbarvené kolonie.

Podle růstu se odlišují tři biotypy: gravis, mitis, intermedius, jejichž názvy byly odvozeny podle klinického průběhu onemocnění. Biotypy se liší morfologií kolonií, mikroskopickou morfologií, biochemicky antigenní strukturou a příslušností k fagotypům. Naopak produkce toxinu není vázána na biotyp.

biochemické vlastnosti

Výrazná je produkce cystinázy, tvorba kyselin ze sacharidů bez tvorby plynu, netvoří ureázu. Biochemických 'vlastností se využívá pro identifikaci druhu.

antigenní struktura

Antigenní struktura je heterogenní. Není k dispozici žádné mezinárodně přijaté schéma pro sérotypizaci. Povrchový K antigen je proteinový a typově specifický. Termostabilní tělový antigen je vázán na arabinogalaktan a murein, je skupinově specifický. Proti buněčným antigenům se vyvíjí imunita, která přispívá k likvidaci infekce a omezuje perzistenci mikroba.

patogenita

Pro infekci mají význam adherenční faktory včetně neuraminidázy. Množí se na povrchu sliznice, neproniká do hloubky, není invazivní. Hlavním faktorem patogenity je difterický toxin. Cor. diphtheriae je hostitelem různých bakteriofágů. Bylo prokázáno, že kmeny se po styku s určitými bakteriofágy stanou lyzogenní a současně také toxigenní. Zodpovědný tzv. beta fág nese strukturální gen pro syntézu toxinu. Překvapivě bylo však také zjištěno, že netoxigenní kmen se může stát toxigenním po expozici lysátu 2 jiných, rovněž netoxigenních kmenů. Z toho se vyvozuje, že tox kmen může nést část nebo celý tox gen, který může být za určitých okolností exprimován. Neexprese tox genu může být dána inzercí části bakteriální DNA na regulační nebo strukturální gen difterického toxinu. To potvrzuje, že přítomnost netoxigenních kmenů v populaci představuje reálné nebezpečí konverze netoxigenních kmenů v toxigenní.

Difterický toxin je syntetizován a uvolňován aktivně jako polypeptidový řetězec o mol. hmotnosti 62 kD. Je vysoce toxický pro řadu zvířecích druhů, letální dávka je 50-100 µg/kg váhy citlivých zvířat (člověk, krált1., morče). Celá molekula je toxická, ale enzymaticky inaktivní. U fragmentu A byla prokázána enzymová aktivita transferázy, která katalyzuje přenos ribosy z NAD na elongační faktor 2, čímž ho inaktivuje, zastavuje proteosyntézu a zabíjí buňku. Nejnověji byly prokázány další vlastnosti toxinu, a to změny v membrán2 a štěpení DNA uvnitř nuklezomu. Fragment B je zodpovědný za vazbu na receptory buněk, nese antigenní determinantu a tvoří se proti němu protilátky.

onemocnění

Cor. diphtheriae se množí podle místa vstupu nákazy na sliznici nosohltanu, na tonsilách, ve vagíně, na nosní sliznici, na kůži v uchu, v ráně (např. operační, po hmyzím bodnutí).

Virulence kmene, tvorba toxinu a imunita hostitele rozhoduje o vzniku a průběhu onemocnění. V místě vstupu infekce vzniká pseudomembrána tvořená fibrinem, nekrotickými buňkami a leukocyty. Pod membránou jsou bakterie, které tvoří toxin, ten vyvolává jednak nekrózu buněk v okolí, jednak se vstřebává a vzniká tak toxemie. Cílovým orgánem toxinu je především srdeční sval, kde vzniká myokarditida. Dále jsou postižena periferní nervová vlákna (difterická polyneuritida) a ledviny (toxická nefritida). Rozsah pseudomembrán může být tak velký, že mechanicky ucpou dýchací cesty. (Odtud staré české názvy diftérie: záškrt, sípavka.) I z kožní infekce může vzniknout toxemie s letálním koncem.

Smrtnost tohoto u nás nyní vzácného onemocnění je i při odpovídající léčbě vysoká. Pokud nemocný přežije, následky se postupně vyhojí ad integrum.

terapie

Terapie je založena na i. v. podání antitoxických protilátek. Zásadně je nutno protilátky aplikovat okamžité po vzniku klinického podezření, tj. dříve než může být laboratorně potvrzeno. Množství protilátek se řídí vážností onemocnění, dává se 20 000-100 000 UA. Antibiotika slouží k likvidaci infekce, podává se erytromycin. Nosičství se léčí aplikací antibiotik celkově i lokálně.

imunita

Je především antitoxická. Průkaz antitoxické imunity je možno provést kožním testem (Schickův test). Intradermálně se aplikuje 1/50 MLD pro morče v 0,2 mi do pravého předloktí, u neimunního vznikne erytematozní reakce. Při dostatečné imunitě nevznikne žádná reakce. jako kontrola se aplikuje povařený toxin, aby bylo možno odlišit alergickou reakci. Negativní Schickův test svědčí o hladině antitoxických protilátek vyšší než 0,01 UA/m) séra. Tato koncentrace je dostatečná pro ochranu před záškrtem. Tento test se nahrazuje testem in vitro v tkáňové kultuře (naředěné sérum se smíchá s toxinem a aplikuje na buněčnou kulturu). Tak je možno stanovit i hodnotu 0,005 UA/ml.

prevence

Provádí se očkování toxoidem vázaným na hydroxid hlinitý obvykle v kombinaci s toxoidem tetanickým a pertusovým bakterinem. Očkuje se v dětství, dnes se uvažuje o přeočkování dospělé populace nízkými dávkami toxoidu (5Lf).