Mycoplasma pneumoniae и нейната роля в патогенезата на бронхиалната астма
Бронхиалната астма е хронично респираторно заболяване, като по честота заема 10-15% от белодробната патология
Засяга всички възрастови групи в световен мащаб, но особено значимо е нарастване на заболяването сред децата. Възпалението на дихателните пътища, инфилтрацията на еозинофили, мастоцити и Т-лимфоцити в бронхиалната мукоза и лумен, както и освобождаването на мощни възпалителни медиатори, оток, мукусна секреция и спазъм на гладката мускулатура са в основата на патогенезата му. Овладяването на това заболяване остава предизвикателство в съвременната респираторна наука и практика, по отношение на патогенетичните механизми, фенотипната изява, методите за диагностика и контрол и терапевтичните подходи. В последните години все по-важна роля играят някои интрацелуларни инфекциозни агента, сред които M. pneumoniae като отключващ и/или ко-фактор на бронхиална реактивност - както от една страна чрез индуциране на начална фаза на заболяването, така и от друга - чрез обостряне (екзацербация) на вече налична такава. От важно значение е, че при някои пациенти може да се развие хронична инфекция с М. pneumoniae, която да допринесе за персистиране и утежняване на състоянието, с развитие на интензивен възпалителен отговор в бронхиалната лигавица и с производството на множество медиатори на възпалението. Прилагането на антибиотици, като напр. макролиди, показва благоприятен ефект при пациенти с чести рецидиви и екзaцербации на бронхиална астма.
Ключови думи: Mycoplasma pneumoniaе, бронхиална астма, екзацербация, етиологична роля.
Бронхиалната астма е хронично респираторно заболяване, с голяма медико-социална значимост, от което страдат приблизително 300 млн. души по целия свят[1]. Засяга всички възрастови групи, но особено значимо е нарастването на заболяването сред децата (7-10%)[1,2]. Сериозно безпокойство предизвиква също ръста на смъртността от бронхиална астма (около 255 000 души годишно) и повишаващото се количество хоспитализации на болни в педиатричните лечебни заведения[3,4]. Съгласно общоприетата последна дефиниция по GINA (Глобалната инициатива за астма), бронхиалната астмата е хетерогенно заболяване, което се характеризира с хронично възпаление на дихателните пътища и се определя от анамнеза за вариабилни във времето и по тежест респираторни симптоми като „свирене” и „стягане” в гърдите, задух, кашлица и непостоянна бронхиална обструкция (експираторна диспнея)[5]. Главните характеристики на бронхиалната астма включват: а) вариабилна степен на бронхообструкция, свързана с оток, възпаление и хиперсекреция; б) повишаване на пулмоналното налягане и в) възпаление на дихателните пътища Заболяването се характеризира с различни по честота и тежест екзацербации (обостряния), които понякога прекъсват иначе добрия контрол на симптомите[6].
Възпалението на дихателните пътища при бронхиалната астма чрез инфилтрация на еозинофили, мастоцити и Т-лимфоцити в бронхиалната мукоза и лумен, както и освобождаването на мощни възпалителни медиатори, епителна увреда, оток, мукусна секреция и спазъм на гладката мускулатура представляват същността на патогенезата на заболяването[7,8]. Веднъж появила се, тя обикновено се самоподдържа, което определя хроничното й протичане[9].
Бронхиалната астма остава предизвикателство по отношение на патогенетичните механизми, фенотипната изява, методите на диагностика и контрол на заболяването. В началото на ХХΙ-ви век търсенето на нови методи и подходи при диагнозата и контрола на заболяването са основен приоритет в развитието на респираторната наука и практика.
Стандартният подход при мониториране на пациентите с бронхиална астма включва: анамнеза, щателен физикален преглед, документиране на симптомите на заболяването (дневни и нощни) – задух, кашлица, „свирене“ от гърдите, недостиг на въздух, ограничен физически капацитет, отчитане на необходимостта от използване на краткодействащи бронходилататори и др.[10].
В последните години все по-важна роля играят вирусните и бактериални инфекции като отключващ фактор на бронхиалната реактивност, предимно в детската възраст[11-13]. Причините са от различно естество, като: инфекциозният причинител променя развитието на имунния отговор или тонуса на дихателните пътища и отключва начална бронхиална астма, или пък предизвиква обостряне на вече налична такава при лица с подлежащи структурни или функционални нарушения на бронхиалното дърво[14]. Проучвания, които използват като диагностично средство серология, хемокултури и полимеразна верижна реакция (PCR), дават основание да се твърди, че в повечето случаи инфекциите са тези, които предизвикват астматична екзацербация[15]. Този ефект зависи от фактори, като: възраст, генетична предизпозиция на индивида, бактериален щам, имунна микросреда, взаимодействие между вируси и бактерии (например, възникването на бактериална инфекция може да се улесни от предшестващ контакт с респираторни вируси). Механизмите, които биха могли да обяснят тази зависимост, са: продукция на вирус-специфични ΙgЕ антитела, индукция на цитокинова синтеза, увеличена възпалителна активност на левкоцитите, бета-адренергична блокада, увреждане на бронхиалния епител и др.[15,16]. При децата с атопия потенциалният влошаващ астмата ефект на инфекциозните причинители може да бъде усилен от увреждането на бронхиалния епител от експозицията на алергени. И обратно, индуцираното от инфекции увреждане на епитела може да увеличи абсорбцията на въздушни алергени и да усили провокиращия им ефект спрямо пристъпите на бронхиална астма[17].
Ролята на бактериите, като етиологичен агент в патогенезата на бронхиалната астма, все още не е напълно изяснена[18,19]. През 1932 г. Cook въвежда термина „инфекциозна астма“, основаващ се на хипотезата, че някои бактериални щамове, сред които Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae, могат да бъдат ключов фактор в развитието и патогенезата на това заболяване[20].
Напоследък се възражда интересът за ролята на някои атипични бактерии, сред които Mycoplasma pneumoniae, да благоприятстват възникването на астматични екзацербации предимно в детска и напреднала възраст[21,22].
Mycoplasma pneumoniae е член на клас Mollicutes и е най-малкият размножаващ се самостоятелно микроорганизъм, способен да живее извън клетката. Неговият малък размер предопределя и наличието на малък геном[23]. Инфекциозният причинител има изключително интересни биологични характеристики като: липса на клетъчна стена, паразитира в еукариотните клетки на макроорганизма, притежава специални органели, които медиират екстрацелуларното му прикрепване (протеин Р1), предизвиква хемолиза в овнешки еритроцити и растежът му се потиска от тетрациклини и макролиди[24]. От над 100 вида микоплазми само няколко се срещат при човека. Някои от тях са част от нормалната орална флора. С най-голямо значение като патоген, причиняващ респираторни инфекции, е M. рneumoniae[23]. Инфекциозният агент произвежда екзитоксин (хемолизин), който обуславя образуването на студови антитела. Той действа локално, разрушавайки епителните клетки на респираторния тракт. Инфекцията се последва от отделяне на цитотоксични продукти, като водороден пероксид, супероксиден анион и парализа на респираторните реснички. При определени условия продължителното отделяне на М. pneumoniae от дихателната система може да се наблюдава и без съпътстващи симптоми от нейна страна[23,24].
Счита се, че климатичните и географски особености не играят особена роля в развитието на заболяванията, причинени от бактерията. Обикновено се разпространява по въздушно-капков път и засяга предимно затворени колективи (ученици, студенти, войници и др.). Уязвими са също и хората в напреднала възраст, както и такива с придружаващи хронични заболявания. Среща се повсеместно, през цялата година с пик в началото на зимата[25]. Микроорганизмът е познат предимно като причинител на атипична пневмония, но в действителност най-честата му клинична изява е фарингит, трахеобронхит или пневмония (до 10-30%)[25,26]. Пневмониите, причинени от M. pneumoniae с усложнено протичане, се срещат при около 10% от пациентите, подлежащи на хоспитализация[25]. Плеврални изливи и дифузни алвеоларни увреждания се наблюдават при случаите с по-тежко протичане. Съществуват единични съобщения за късни последици, като белодробни фиброзии др.[27]. Доказано е, че инфекциозният агент може да персистира в долния респираторен тракт със седмици и месеци, причинявайки бронхиална хиперреактивност. В 7-17% от инфектираните пациенти се развиват екстрапулмонарни усложнения със засягане на различни системи и органи, например, миокардити, перикардити, нефрити, хемолитична анемия, тромбоцитопения, полиневрити, трансверзален миелит, менингоенцефалит и др.[28]. При тази инфекция се засяга понякога и кожата, като предизвиква еритема мултиформе[25].
Връзката между микоплазмената инфекция и бронхиалната астма е обект на дебати от много години. Според клинични и епидемиологични данни, M. pneumoniae може да доведе до екзацербация на подлежаща бронхиална астма, особено при деца и хора в напреднала възраст[29]. От важно значение е, че при някои пациенти може да се развие хронична инфекция с М. pneumoniae, която да допринесе за персистиране и утежняване на състоянието, с развитие на интензивен възпалителен отговор в бронхиалната лигавица, с производство на множество възпалителни медиатори[27,29]. При инфектирани пациенти бронхиална хиперреактивност може да се установи в 50% от случаите до 12 месеца след отзвучаване на симптомите[29,30]. Въз основа на клинични и експериментални проучвания върху животински модели е установено, че острата микоплазмена инфекция повишава съпротивлението на дихателните пътища и увеличава продукцията на цитокини (Th1 и Th2), тумор-некротизиращ фактор (TNF-a), интерферони (IFN-g), интерлевкини (IL-6) и др. медиатори на възпалението[31]. Следователно при пациенти, които имат алергична сенсибилизация и бронхиална астма, инфекция с M. pneumoniae може да предизвика повишаване на съществуващото алергично възпаление и така да провокира обостряне на подлежаща хронична астма[30,32].
Понастоящем, приложението на антибиотици, каквито са например макролидите, показва благоприятен ефект при пациенти с чести рецидиви и екзербации на бронхиална астма.
Заключение
Резултатите от многобройните проучвания, епидемиологични, клинични и лабораторни, потвърждават по категоричен начин връзката между M. pneumoniae и астматичните екзацербации. Засега, обаче, въпросът дали инфекциозният агент e първична причина за поява на бронхиална астма или e само ко-фактор в развитието й остава неясен. Познаването на инфекциозната етиология, както и усложняващите взаимовръзки с други фактори биха помогнали при оформянето на терапевтичната стратегия за намаляване на честотата и рецидивите от обостряния при пациенти с бронхиална астма.
Използвана литература:
- World Health Organization Fact Sheet Fact sheet No 307: Asthma, 2011.
- Burrows B. The natural history of asthma. J Allergy ClinImmunol, 1987, 80, 375S-7.
- GINA, 2011, pp. 2-5.
- Smith D, Malone D, Lawson K, Okamoto L, Battista C, Saunders W. A national estimate of the economic cost of asthma. Am J RespCrit Care Med, 1997, 156, 787-793.
- Global Strategy for Asthma Management and Prevention – 2010.
- Barros R, Moreira A, Fonseca J, et al. Obesity and airway inflammationin asthma. J Allergy Clin Immunol, 2006, 117, 1501-1502.
- Battaglia S, den Hertog H, Timmers M, et al. Small airways functionand molecular markers in exhaled air in mild asthma. Thorax, 2005, 60, 639-644.
- Petsky H, Cates C, Lasserson T, et al. A systematic review and meta-analysis: tailoring asthma treatment on eosinophilic markers (exhaled nitric oxide or sputum eosinophils). Тhorax, 2012, 67, 199-208.
- ATS/ERS recommendations for standardized procedures for the online and offline measurement of exhaled lower respiratory nitric oxide and nasal nitric oxidе. Am J Respir Crit Care Med, 2005, 171, 912-930.
10. Macdowell A & Bacharier L. Infectious triggers of asthma. Immunol Allergy Clin North Am, 2005, 25, 45-66.
11. Gern J. Viral respiratory infection and the link to asthma. Pediatr Infect Dis J, 2008, 27, S97-S103.
12. Maffey A, Barrero P, Venialgo C, et. al. 2010. Viruses and atypical bacteria associated with asthma exacerbations in hospitalized children. Pediatr Pulmo, 45, 619-625.
13. Guilbert T & Denlinger L. Role of infection in the development and exacerbation of asthma. Expert Rev Respir Med, 2010, 4, 71-83.
14. Nicholson K, Kent J, Ireland D. Respiratory viruses and exacerbations of asthma in adults. BMJ, 1993, 307, 982-986.
15. Busse W. Role and contribution of viral respiratory infections to asthma. Allergy, 1993, 48, 57-61.
16. Korppi M. Management of bacterial infections in children with asthma. Expert Rev Anti Infect Ther, 2009, 7, 869-877.
17. Johnston S, Pattemore P, Sanderson G, Smith S, Lampe F, Josephs L, Symington P, O’Toole S, Mygint S, Tyrrell D, et al. Community study of role of viral infections in exacerbations of asthma in 9-11 year old children. BMJ, 1995, 310, 1225-1229.
18. Korppi M. Bacterial infections and pediatric asthma. Immunol Allergy Clin North Am ,2010, 30, 565-574.
19. Sutherland E, Brandorff J, Martin R. Atypical bacterial pneumonia and asthma risk. J Asthma, 2004, 41, 863-868.
20. Chobot R, Uvitsky I, Dundy H. The relationship of the etiologic factors in asthma in infants and children. J Allergy, 1951, 22, 106-110.
21. Johnston S & Martin R. Chlamydophila pneumoniae and Mycoplasma pneumoniae. A role in asthma pathogenesis? Am J Respir Crit Care Med, 2005, 172, 1078-1079.
22. Ali N, SillisM et al. The clinical spectrum and diagnosis of Mycoplasma pneumoniae infection. Q J Med, 1986, 58, 241-251.
23. Cassell G & B Cole. Mycoplasmas as agents of human disease. N Engl J Med, 1981, 304, 80-89.
24. Baseman J & Tully J. Mycoplasmas: Sophysticated reemerging and burdened by there notoriety. Emerg Infect Dis, 1997, 3, 21-32.
25. Kaufman J & Cuvelier C. Mycoplasma pneumoniae with fulminant evolution into interstitial fibrosis. Thorax, 1980, 35, 140-144.
26. Neill A, Martin I, Weir R, et al. Community acquired pneumonia: aetiology and usefulness of severity criteria on admission. Thorax, 1996, 51, 1010-1016.
27. Biscardi S, Lorrot M, Marc E, Moulin F, Boutonnat-Faucher B, Heilbronner C, Iniguez J, Chaussain M, Nicand E, Raymond J, Gendrel D. Mycoplasma pneumoniae and asthma in children. Clin Infect Dis, 2004, 38, 1341-1346.
28. Kountouras D, Deutsch M, Emmanuel T, Georgiadis G, Koskinas J. Fulminant Mycoplasma pneumoniae infection with multi-organ involvement: A case report. Eur J Intern Med, 2003, 14, 329-331.
29. Esposito S, Droghetti R, Bosis S, Claut L, Marchisio P, Principi N. Cytokine secretion in children with acute Mycoplasma pneumoniae infection and wheeze. Pediatr Pulmonol 2002, 34, 122-127.
30. Martin R, Kraft M, Chu H, Berns E, Cassell G. A link between chronic asthma and chronic infection. J Allergy Clin Immunol, 2001, 107, 595-601.
31. Hardy R, Jafri H, Olsen K, et al. Mycoplasma pneumoniae induces chronic respiratory infection, airway hyperreactivity, and pulmonary inflammation: a murine model of infectionassociated chronic reactive airway disease. Infect Immun, 2002, 70, 649-654.
32. Seo Y, Yu B, Oh Y, Lee Y, Yoo Y, Choung J, Koh Y. Increased vascular endothelial growth factor in children with acute Mycoplasma pneumoniae pneumonia and wheezing. Korean J Pediatr, 2008, 51, 487-491.
П. Генова-Калу1, М. Рафаилова2, А. Павлова1, Ст. Крумова1, Д. Пенчева3, К. Йотовска2
1Национален център по заразни и паразитни болести (НЦЗПБ) - София
2Софийски университет „Климент Охридски”, Биологически факултет - София
3Бул Био – НЦЗПБ - София
Сподели: