Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně Miroslav Votava PATOGENESE, PRŮBĚH PATOGENESE, PRŮBĚH A FORMY INFEKCE Přednáška pro II. r. ZL

Definice patogenese Patogenese: vysvětluje vznik a vývoj chorobných příznaků Co patří do patogenese infekce? Způsob šíření agens v makroorganismuZpůsob šíření agens v makroorganismu Mechanismy obrany proti němuMechanismy obrany proti němu Vlastní příčiny chorobných příznaků:Vlastní příčiny chorobných příznaků: a) buď přímo infekční agens, nebo b) reakce makroorganismu na něj

Šíření agens v makroorganismu → vstupní brána (sliznice, kůže, placenta) → místa primárního množení: okolí vstupní brány (primární afekt) regionální lymfatické uzliny (+ primární afekt = primární komplex) → vlastní šíření (rozsev agens): lymfou, krví, per continuitatem, podél nervů → cílový orgán: typicky u viróz → místa vylučování z makroorganismu: nemusí se shodovat se vstupní branou

Přehled vstupních bran infekce Sliznice dýchací cesty a plíce zažívací trakt urogenitální trakt urogenitální trakt spojivka a rohovka Kůže a podkoží Placenta

Sliznice dýchacích cest – I Nos a nosohltan: některé respirační viry (viry rýmy: rhinoviry a koronaviry, adenoviry), HSV, viry exantematických nákaz (plané neštovice, spalničky, zarděnky), měňavky (Acantamoeba, Naegleria, Balamuthia) Sekundární bakteriální agens: Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Staph. aureus, Moraxella catarrhalis Chronické infekce: dtto + Klebs. pneumoniae ssp. ozaenae, Kl. pn. ssp. rhinoscleromatis

Sliznice dýchacích cest – II Tonsily a farynx: respirační viry, EBV, coxsackieviry A; Str. pyogenes, další β-hemol. streptokoky, S. pneumoniae, S. aureus, H. influenzae, Neisseria meningitidis, N. gonorrhoeae, Arcanobacterium haemolyticum, Corynebacterium diphtheriae; Candida albicans; Toxoplasma gondii Epiglottis: Haemophilus influenzae typ b

Sliznice dýchacích cest – III Larynx a trachea: v. parachřipky, v. chřipky, RSV, adenoviry; Chlamydia pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae, Corynebacterium diphtheriae Sekundárně: S. aureus, H. influenzae Bronchy: viry chřipky, adenoviry, RSV, v. parainfluenzy; Mycopl. pneumoniae, Chlam. pneumoniae, Bordetella pertussis Sekundárně: S. pneumoniae, H. influenzae, S. aureus, Moraxella catarrhalis Bronchioly: RSV

Plíce Bronchopneumonie: S. pneumoniae, S. aureus, H. influenzae; Legionella pneumophila, Klebs. pneumoniae, E. coli, Pseudomonas aeruginosa; Francisella tularensis, Yersinia pestis Atypická pneumonie: M. pneumoniae, v. chřipky A, Ch. pneumoniae; Chlamydia psittaci (ornitóza), Coxiella burnetii (Q-horečka); Pneumocystis jirovecii, CMV, atypická mykobakteria, Nocardia asteroides Subakutní a chronická pneumonie: anaeroby (Bacteroides fragilis, Peptostreptococcus, Prevotella), Mycobacterium tuberculosis

Sliznice zažívacího traktu Dutina ústní: HSV, Candida albicans Jícen: CMV, C. albicans Žaludek: Helicobacter pylori Tenké stř.: Campylobacter jejuni, salmonely (vč. Salmonella Typhi), ETEC, EPEC aj., Yersinia enterocolitica, Vibrio cholerae; enteroviry (polio!), rotaviry, noroviry; Giardia lamblia, Cryptosporidium parvum; tasemnice, roupi, škrkavky, motolice atd. Tlusté střevo a rektum: Shigella sonnei (bakteriální dysenterie), Entamoeba histolytica (amébová dysenterie)

Sliznice urogenitálního traktu Klasické venerické nákazy: Neisseria gonorrhoeae (kapavka), Treponema pallidum (syfilis), Haemophilus ducreyi (měkký vřed), Klebsiella granulomatis (granuloma inguinale), Chlamydia trachomatis L1-L3 (lymphogranuloma venereum) Ostatní pohlavně přenosná onemocnění (STD): Ch. trachomatis D-K, Mycoplasma hominis, Ureaplasma urealyticum; papillomaviry, HBV, HCV, HSV-2, HIV-1; Candida albicans; Trichomonas vaginalis

Spojivka a rohovka Spojivka: S. pneumoniae, H. influenzae, S. aureus, Moraxella lacunata; Chlamydia trachomatis D-K, Neiss. gonorrhoeae; adenoviry (typ 3, 8, 19), enteroviry (typ 70), HSV 8 Rohovka: Staph. aureus, Str. pneumoniae, P. aeruginosa; Acanthamoeba castellanii; Bacillus cereus, oportunně patogenní plísně; HSV, VZV, adenoviry (typ 8)

Kůže a podkoží – I Neporušená kůže: leptospiry, larvy háděte (Strongyloides stercoralis) a měchovců (Ancylostoma duodenale, Necator americanus), cerkárie schistosom, bilharziell a trichobilharzií („vyrážka z koupání“) Trhlinky v pokožce: S. aureus, S. pyogenes, Bacillus anthracis, F. tularensis, Rickettsia prowazekii; viry bradavic, v. dojičských uzlů, v. kravských neštovic; dermatofyty Bodnutí členovce: arboviry; borrelie, ehrlichie, rickettsie, coxiely, bartonely, Yers. pestis; plasmodia, trypanosomy, leishmanie aj.)

Kůže a podkoží – II Rány: S. aureus, S. pyogenes, Clostridium tetani, klostridia anaerobních traumatóz, koagulasanegativní stafyloky aj. Od zvířete: v. vztekliny, Spirillum minus, Pasteurella multocida, Capnocytophaga canimorsus, Streptobacillus moniliformis, S. aureus; Erysipelothrix rhusiopathiae, Burkholderia pseudomallei Popáleniny: P. aeruginosa, pyogenní koky

Kůže a podkoží – III Ve vodě: Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophila; Vibrio vulnificus, V. parahaemolyticus, Mycobacterium marinum V tropech: Dermatophilus congolensis, Rhodococcus equi, Mycobacterium ulcerans, Mycob. marinum; Sporothrix schenckii a mnohé další mikromycety

Placenta → kongenitální infekce → kongenitální infekce virové: v. zarděnek (Rubivirus), parvovirus B19 (Erythrovirus), cytomegalovirus (CMV), virus varicelly-zosteru (VZV), v. herpes simplex (HSV) bakteriální: Treponema pallidum, Listeria monocytogenes parazitární: Toxoplasma gondii

Šíření agens lymfou kůže→region. lymf. uzliny: pyogenní koky, Fr. tularensis, Yersinia pestis; arboviry orofarynx, tonsily→krční uzliny: S. pyogenes, C. diphtheriae, Mycobact. bovis, anaeroby (Actinomyces israeli, Prevotella), T. gondii plíce→hilové uzliny: Mycob. tbc, B. anthracis, další respirační patogeny sliznice genitálu→tříselné uzliny: Treponema pallidum, Ch. trachomatis, H. ducreyi Peyerovy plaky→mesent. uzliny: Yersinia enterocolitica, střevní adenoviry

Šíření agens krví původci všech generalizovaných nákaz: exantematické viry, enteroviry, arboviry, Treponema pallidum, Salmonella Typhi a mnohé další běžně se v krvi objevují původci pneumonií: zejména S. pneumoniae vzácněji původci dalších systémových a lokálních infekcí: při meningitidách, pyelonefritidách (urosepse), hnisání ran apod.

Šíření agens per continuitatem z buňky do buňky: HSV, RSV, listerie, yersinie sekretem po sliznici: původci infekcí dýchacího, G-I a urogenitálního traktu z místa bodnutí členovce do okolí: arboviry, Borrelia burgdorferi, Yersinia pestis z rány do okolní tkáně: Strept. pyogenes, Clostridium perfringens ze střed. ucha na meningy: Str. pneumoniae, Haemophilus influenzae typ b z plic na pleuru: původci pneumonií

Šíření podél nervů buď axonálně (uvnitř vláken), nebo postupnou infekcí buněk Schwannovy pochvy HSV, VZV, B-virus, v. vztekliny Mycobacterium leprae Naegleria fowleri tetanický toxin

Vylučování agens z těla z postižených sliznic respiračního traktu a dutiny ústní střeva urogenitálního traktu oka z kožních lézí močí z krve

Vylučování z dýchacího traktu Kýcháním: především viry rýmy (rhinoviry, koronaviry), z bakterií např. Neisseria meningitidis Kašlem: ostatní respirační viry (hl. virus chřipky), exantematické viry (VZV, v.morbil a rubeoly), Neisseria meningitidis, Bordetella pertussis, Mycobacterium tuberculosis, Yersinia pestis

Vylučování ze zažívacího traktu Slinou: HSV, EBV, v. příušnic, Str. pyogenes Stolicí: enteroviry (vč. polioviru), HAV, HEV salmonely vč. S. Typhi, shigely, EPEC, ETEC aj., Vibrio cholerae, Clostridium difficile Entamoeba histolytica, Giardia lamblia Ascaris lumbricoides, Taenia saginata

Vylučování z urogenit. traktu Z postižených sliznic: původci klasických venerických nákaz: u nás Neiss. gonorrhoeae, Trep. pallidum původci ostatních STD: Chlamydia trachomatis D-K, papilomaviry, HSV-2 Močí: Salmonella Typhi kongenitální infekce v. rubeoly a CMV exotické viry hemorhagických horeček (Ebola)

Vylučování z kožních lézí Staphylococcus aureus, Strept. pyogenes aj. VZV, papilomaviry dermatofyty (např. Trichophyton rubrum) Sarcoptes scabiei Vylučování z krve Prostřednictvím vektorů: v. klíšťové enc., v. žluté zimnice, Rickettsia prowazekii, Yersinia pestis, Borrelia recurrentis, Plasmodium malariae Trhlinkami ve sliznicích: HBV, HIV

Průběh infekce – I V průběhu infekce lze rozlišovat 4 části: Inkubační dobuInkubační dobu ProdromyProdromy Typický syndrom (= soubor příznaků neboli symptomů) infekční chorobyTypický syndrom (= soubor příznaků neboli symptomů) infekční choroby RekonvalescenciRekonvalescenci

Průběh infekce – II Inkubační doba salmonelóza ½–1 den, chřipka 1–2 dny tbc 2–8 neděl, hepatitida B 90–100 dnů Prodromy ne vždy, nespecifické (  T, cefalea, pocit nemoci aj.), pár hodin až dnů Typický syndrom infekční choroby jak ho popisují učebnice Rekonvalescence od ústupu potíží do normalizace nálezů

Průběh infekce – III Relaps původce stejný, infekce vzplane znovu během rekonvalescence Recidiva původce stejný, zůstává v těle, infekce vzplane znovu až po uzdravení (nemoc Brillova-Zinsserova = recidiva skvrnivky) Reinfekce nová infekce stejným původcem zvenčí Superinfekce nasedající infekce jiným původcem

Formy infekce Inaparentní (bezpříznaková) jediným důsledkem: tvorba protilátekInaparentní (bezpříznaková) jediným důsledkem: tvorba protilátek Manifestní (zjevná)Manifestní (zjevná) subklinická: jen necharakteristické příznaky subklinická: jen necharakteristické příznaky abortivní: jen některé typické příznaky, či jen málo vyjádřené abortivní: jen některé typické příznaky, či jen málo vyjádřené klinická: typické příznaky jako z učebnice klinická: typické příznaky jako z učebnice foudroyantní, fulminantní: velmi těžká, s dramatickými příznaky foudroyantní, fulminantní: velmi těžká, s dramatickými příznaky

Trvání infekce Akutní: dny (rýma, salmonelóza) až týdny (většina infekcí) Subakutní: měsíce – buď jako komplikace (jakákoli infekce), nebo jako pravidlo (některé hepatitidy, bradavice, sepsis lenta) Chronická: roky (tbc, lepra, dermatomykózy, parazitózy) Fulminantní, foudroyantní: bleskový průběh – hodiny (meningokoková sepse)

Rozsah infekce Lokální: brána vstupu + regionální uzliny, ev. jen určitý orgán (rýma, dermatomykóza, bradavice, nekomplikovaná kapavka, orgánový absces) Systémová: celý orgánový systém (chřipka, plicní tbc, meningitida, rozsáhlá pyodermie, pyelonefritida, adnexitida) Generalizovaná: celý makroorganismus – pravidelně (exantematické virózy, břišní tyf, skvrnivka), nebo jako komplikace (sepse po poranění, při cystitidě nebo cholecystitidě, salmonelóza kojence)

Fokální infekce – I Teorie fokální infekce předpokládá, že chronická infekce omezená na určité ložisko (fokus) může mít za následek systémové onemocnění s příznaky někde úplně jinde Koncepce fokální infekce byla dříve velice módní v celé řadě oborů Ve jménu tzv. sanace fokusů byly tisíce pacientů v dobré víře podrobeny extrakcím zubů, tonzil, žlučníků a dalším chirurgickým zákrokům, aniž kontrolované studie doložily užitečnost těchto procedur

Fokální infekce – II Souvislost mezi systémovým onemocněním a místní infekcí byla prokázána pouze u: revmatické horečky – zánět srdce, ledvin a kloubů po infekci mandlí pyogenním streptokokemrevmatické horečky – zánět srdce, ledvin a kloubů po infekci mandlí pyogenním streptokokem Reiterova syndromu – reaktivní artritida po 1. sexuálně přenesené urogenitální infekci Chlamydia trachomatis serotypy D-K 2. infekci střev způsobené patogeny z rodů Salmonella, Shigella, Yersinia nebo CampylobacterReiterova syndromu – reaktivní artritida po 1. sexuálně přenesené urogenitální infekci Chlamydia trachomatis serotypy D-K 2. infekci střev způsobené patogeny z rodů Salmonella, Shigella, Yersinia nebo Campylobacter hemolyticko-uremického syndromu po střevní infekci Escherichia coli serotyp O157:H7hemolyticko-uremického syndromu po střevní infekci Escherichia coli serotyp O157:H7 sterilních mykidů např. na dlaních při tinea pedissterilních mykidů např. na dlaních při tinea pedis

Zvláštní druhy chronických infekcí Bezpříznakové chronické infekce lze dělit na 1. latentní: agens se skrývá v buňce v neinfekční formě, resp. uvolňuje se z ní jako infekční jen po aktivaci infekce Příklady: HSV a VZV - bb. nervových ganglií CMV - bb. ledvin a slinných žláz EBV - lymfocyty Příklady: HSV a VZV - bb. nervových ganglií CMV - bb. ledvin a slinných žláz EBV - lymfocyty 2. perzistentní: agens lze dokázat běžnými postupy, protože je většinou přítomno v infekční formě Obojí druhy infekce jsou známkou selhání imunity Obojí se mohou aktivovat → objeví se příznaky

Příklady perzistentních infekcí Bakteriální: Rickettsia prowazekii (aktivace skvrnivky = m. Brill-Zinsser), Salmonella Typhi (bacilonosiči – žlučník, vzácně ledviny), Mycob. tbc (uzliny) Virové: HBV (hepatocyty), adenoviry (nosní mandle), polyomaviry JC a BK (ledviny), kongenit. infekce CMV (oko, CNS) a v. zarděnek (oko, vnitřní ucho, srdce) Parazitární: hypnozoity Plasmodium ovale a P. vivax (játra), bradyzoity Toxoplasma gondii (uzliny, svaly, mozek)

Infekce primární a jiné primární × sekundární: na první (primární) infekci nasedá infekce sekundární (superinfekce) vyvolaná jiným mikrobem (např. chřipka, pak bakteriální pneumonie) primární × postprimární: jen u tbc, u infekce postprimární je již vyvinuta pozdní přecitlivělost primární × rekurentní: při latentních infekcích, např. HSV: primární = gingivostomatitis aphthosa, rekurentní = herpes labialis

Další druhy infekcí – I Oportunní = infekce na oslabeném terénu, často sekundární Při infekci HIV: CMV retinitis, esofagitis CMV n. kandidová, herpes zoster, enteritis kryptosporidiová n. mikrosporidiová, kryptokoková meningitis, toxoplasmová encefalitis, kolibacilární a jiné sepse Nosokomiální = v souvislosti s pobytem v nemocnici, často zároveň oportunní Iatrogenní = způsobená lékařským zákrokem Komunitní = infekce získaná v běžné populaci (v terénu)

Další druhy infekcí – II Pyogenní: vyznačuje se přítomností hnisání Specifická: obvykle infekce s typickým patologicko-anatomickým nálezem, tedy syfilis nebo tuberkulóza Exogenní: agens vniká do těla zvenčí Endogenní: agens = příslušník normální mikroflóry (onemocnění není přenosné a nelze u něj stanovit inkubační dobu)

Další druhy infekcí – III Antroponózy = infekce přenosné pouze mezi lidmi (břišní tyf, shigelózy, exantematické virózy, pohlavní nákazy aj.) Zoonózy = infekce přenosné z živočichů na člověka i naopak (salmonelózy, tularémie, lymeská borrelióza, klíšťová encefalitida, trichofycie aj.) Sapronózy = infekce přenosné z prostředí, v němž se agens aktivně množí (tetanus, legionelóza, histoplazmóza, amoebová meningoencefalitida aj.)

Další druhy infekcí – IV Aktivní: stále ještě probíhá, i když třeba již bez zjevných příznaků Odeznělá: bez známek aktivity procesu, ale zbývají následky nebo alespoň protilátky Recentní: nedávná, proběhlá zhruba před několika týdny Tyto přívlastky jsou typické pro interpretaci serologických nálezů

Výsledek infekce – I Závisí na obou aktérech: Mikroorganismus: patogenita virulence dávka vstupní brána Makroorganismus: druhová odolnost odolnost jedince odolnost jedincenespecifickáspecifická mohutnost reakce

Výsledek infekce – II Úplné uzdravení (restitutio ad integrum) banální respirační, urogenitální, střevní i dětské generalizované infekce Uzdravení s následky obrny po encefalitidě, hluchota po otitidě, jizvy po abscesech, kaverny po plicní tbc Perzistence infekce nestačí-li imunitní systém agens odstranit Úmrtí (exitus letalis)

Výsledek infekce – III patogenita druhupatogenita druhu virulence kmenevirulence kmene vysoká dávkavysoká dávka neobvyklá bránaneobvyklá brána přílišná reakcepřílišná reakce smrt hostitele smrt hostitele vysoká druhová rezistence hostitelevysoká druhová rezistence hostitele vysoká nespecifická odolnost jedincevysoká nespecifická odolnost jedince žádné rizikové faktory žádné funkční ani anatomické poruchy specifická imunita a její kvalitaspecifická imunita a její kvalita likvidace mikroba likvidace mikroba  = uzdravení, event. 0 infekce

Doporučená literatura Paul de Kruif: Lovci mikrobů Paul de Kruif: Bojovníci se smrtí Alarich: Medicina v županu Axel Munthe: Kniha o životě a smrti Svatopluk Káš: Z Aeskulapovy první až čtvrté kapsy Miroslav Votava: Universitas 2005, č. 1 až 4 André Maurois: Život Sira Alexandra Fleminga Sinclair Lewis: Arrowsmith Jiří Štefl: Lékařovy odštěpky Hans Zinsser: Krysy, vši a dějiny Albert Camus: Mor Další příklady a případné dotazy zasílejte laskavě na adresu Děkuji, že jste mne sledovali