Podstawy mikrobiologii Streptococcus pneumoniae

Streptococcus pneumoniae (zwany popularnie pneumokokiem) jest dwoinką Gram-dodatnią, zaliczaną do ziarniaków. Istnieje wiele szczepów pneumokoków, z których najbardziej zjadliwe są tzw. szczepy otoczkowe. Opisano łącznie ponad 80 serotypów pneumokoka, z których silnie chorobotwórczych jest co najmniej 9. Najczęściej zachorowania powodują serotypy 4, 6B, 9V, 14, 18C, 19F i 23F. Serotypy te są jednocześnie serotypami najczęściej wykazującymi antybiotykooporność. Przechorowanie zakażenia daje odporność tylko przeciwko konkretnemu typowi pneumokoka, tak więc możliwe jest ponowne ciężkie zakażenie innym typem serologicznym.

U wielu dzieci stwierdza się obecność Streptococcus pneumoniae w jamie nosowo-gardłowej pomimo braku objawów chorobowych (bezobjawowe nosicielstwo). W sprzyjających okolicznościach bakteria ta wykazuje jednak dużą zdolność przełamywania naturalnych barier odpornościowych człowieka, w tym zdolność przenikania przez nabłonki do krwi oraz odporność na fagocytozę. Powoduje to potencjalną zdolność do wywoływania ciężkich, uogólnionych zakażeń, szerzących się drogą krwi.

Czynnikami ryzyka predysponującymi do zachorowania na inwazyjne zakażenie pneumokokowe są:
- wiek poniżej 24 miesięcy
- niedobory odporności humoralnej (np. HIV, agammaglobulinemia, niedobory dopełniacza)
- brak śledziony (stan po splenektomii)
- zaburzona czynność śledziony (np. w anemii sierpowatokrwinkowej)
- zespół nerczycowy i przewlekła niewydolność nerek
- przewlekła choroba płuc (np. Mukowiscydoza)
- choroby nowotworowe
- stan po przeszczepie narządu
- złe warunki socjo-ekonomiczne
- narażenie na bierne palenie tytoniu

Postaci kliniczne inwazyjnych zakażeń pneumokokowych

Przełamanie barier odpornościowych organizmu może spowodować powstanie następujących inwazyjnych zakażeń pneumokokowych:

- ostre i przewlekłe zapalenia ucha środkowego i zatok obocznych nosa
- zapalenia płuc
- zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych
- bakteriemia i posocznica
- zapalenie kości i szpiku kostnego
- zapalenie stawów
- zapalenie osierdzia
- zapalenie otrzewnej

Epidemiologia zakażeń pneumokokowych

Epidemiologia zakażeń pneumokokowych jest często trudna do określenia, ponieważ w naszym kraju nadal wiele przypadków zakażeń inwazyjnych nie pociąga za sobą prawidłowej diagnostyki mikrobiologicznej z centralną rejestracją przypadków. Na podstawie analiz prowadzonych w USA i krajach Europy Zachodniej mozna szacować, że inwazyjne zakażenia pneumokokowe występują z łączną częstością średnio na ok. 15 przypadków na 100.000 pacjentów, ale u dzieci poniżej 24 miesiąca życia częstość zachorowań jest najwyższa i sięga nawet 166 na 100.000 dzieci.

Należy podkreślić, że w krajach, które wprowadziły masowe szczepienia niemowląt i małych dzieci nowoczesną szczepionką koniugowaną, siedmiowalentną, zaobserwowano szybki, znamienny spadek częstości inwazyjnych zakażeń pneumokokowych.

Obraz kliniczny najczęstszych zakażeń pneumokokowych

1) Zapalenie płuc

Streptococcus pneumoniae jest odpowiedzialny aż za 80% wszystkich bakteryjnych zapaleń płuc u dzieci! Jest najczęstszą przyczyną zapaleń płuc u dzieci poniżej 5 roku życia. Powyżej 5 roku życia większego znaczenia nabierają bakterie atypowe (Mycoplasma, Chlamydia). Zakażenie pneumokokowe występuje często jako nadkażenie po zakażeniach pierwotnie wirusowych.

Początek choroby jest zwykle nagły, z wysoką gorączką, uporczywym kaszlem i dusznością oraz dużymi zmianami radiologicznymi na zdjęciu rtg klatki piersiowej. Przebieg może być ciężki, aż u 25% współistnieje zapalenie opłucnej z wysiękiem opłucnowym. Nieco częściej chorują chłopcy (stosunek płci - 3:2). Relatywnie często występuje towarzysząca zapaleniu płuc bakteriemia Streptococcus pneumoniae, którą stwierdza się u 20-25% dzieci z pneumokokowym zapaleniem płuc.

2) Zapalenie ucha środkowego i zatok

Szacuje się, że do ukończenia wieku 3 lat około 30% dzieci przechodzi co najmniej 1 incydent ostrego zapalenia ucha środkowego. Pneumokok jest jedną z trzech najczęstszych przyczyn ostrych zapaleń ucha środkowego i odpowiada za około 40% przypadków. Pneumokokowe zapalenia ucha mogą prowadzić do powikłań związanych z dużą zjadliwością i antybiotykoopornością bakterii. Typowymi powikłaniami zapaleń ucha są przewlekłe zapalenia kości otaczających ucho środkowe (np. zapalenie wyrostka sutkowatego), lub przejście zakażenia na struktury wewnątrzczaszkowe, w tym zakrzepica zatoki jamistej. W przeciwieństwie do zapalenia ucha środkowego, zapalenie zatok obocznych nosa dotyczy z reguły dzieci w wieku powyżej 2 lat.

Objawami zapalenia ucha u małych dzieci jest drażliwość, niechęć do jedzenia, wymioty, ból ucha, gorączka i towarzyszące często objawy infekcji górnych dróg oddechowych. Podstawą rozpoznania jest wziernikowanie ucha (otoskopia).

3) Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych

Pneumokoki są na całym świecie jedną z trzech najczęstszym (razem z meningokokami i Haemophilus influenzae) przyczyn bakteryjnego zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych. W krajach nie prowadzących masowych szczepień przeciwko pneumokokom, Streptococcus pneumoniae jest prawdopodobnie najczęstszą przyczyną zapaleń opon mózgowo-rdzeniowych u dzieci w wieku powyżej 3 miesiąca życia.

Objawy pneumokokowego zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych są podobne jak w innych bakteryjnych neuroinfekcjach. Zwykle zaznaczone są typowe objawy oponowe oraz objawy infekcji uogólnionej. Zjadliwość pneumokoków powoduje tendencję do dużych odczynów ropnych w ośrodkowym układzie nerwowym, co prowadzi do burzliwych objawów, takich jak drgawki, zaburzenia świadomości, porażenia i niedowłady.

Jest to choroba ciężka, grożąca poważnymi powikłaniami. Śmiertelność w pneumokokowym zapaleniu opon mózgowo-rdzeniowych szacuje się na 5-10%, ale dodatkowo około 25-35% dzieci, które przeżyły, pozostaje z trwałymi defektami neurologicznymi, takimi jak zaburzenia słuchu, niedowłady lub wodogłowie. W przebiegu choroby wystąpić też może zespół nieadekwatnego wydzielania ADH z hiponatremią i poważnymi zaburzeniami wodno-elektrolitowymi.

4) Bakteriemia i posocznica

Pneumokoki cechują się dużą zdolnością do przenikania do krwi. Szacuje się, że odpowiadają one za 85% przypadków skąpoobjawowej bakteriemii. Obecność we krwi bakterii jest wykrywana u około 3-5% dzieci w wieku 3-36 miesięcy z gorączką powyżej 38,5 stopnia bez uchwytnych objawów zlokalizowanego zakażenia. Bakteriemia może prowadzić do powstania ciężkiej infekcji zlokalizowanej w OUN, płucach czy innych narządach, lub posocznicy z rozsianym wykrzepianiem wewnątrznaczyniowym i wstrząsem. Szczególnie zagrożeni są pacjenci po usunięciu śledziony oraz z niedoborami odporności. Bakteriemię należy podejrzewać szczególnie u małych dzieci, u których gorączce bez uchwytnej przyczyny towarzyszy podwyższona leukocytoza z liczbą leukocytów powyżej 15.000 w ml.

5) Inne poważne zakażenia pneumokokowe

Następstwem rozsiewu bakterii drogą krwi może być przeniesienie się zakażenia w różne miejsca, np. do wsierdzia, osierdzia, stawów i otrzewnej. W każdym przypadku są to schorzenia bardzo poważne, tym bardziej, że Streptococcus pneumoniae jest bakterią mającą dużą zdolność nabywania antybiotykooporności. Penicylinooporność szczepów Streptococcus pneumoniae szacuje się (w zależności od kraju) na od 8% do nawet 40% szczepów. Większa oporność dotyczy krajów, w których częściej stosuje się antybiotyki.

Podstawowe piśmiennictwo:

1) AAPCID: Pneumococcal infections. In: Pickering LK, ed. 2000 Red Book: Report of the Committee on Infectious Diseases. 25th ed. American Academy of Pediatrics; 2000:452-60.

2) AAPCID: Therapy for children with invasive pneumococcal infections. American Academy of Pediatrics Committee on Infectious Diseases. Pediatrics 1997 Feb; 99(2): 289-99

3) Todd JK: Streptococcus pneumoniae (Pneumococcus). In: Behrman RE, Kliegman RM, Jenson HB, eds. Nelson Textbook of Pediatrics. 16th ed. Philadelphia: WB Saunders Co; 2000:799-801.