Войти
| Neisseria meningitidis | |
|---|---|
 | |
| Сканирующая электронная микрофотография одного N. meningitidis ячейка (окрашена в синий цвет) с клеящимися пили (окрашена в желтый цвет). Масштабная линейка соответствует 1 мкм. | |
| Научная классификация | |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Протеобактерии |
| Класс: | Бетапротеобактерии |
| Порядок: | Neisseriales |
| Семейство: | Neisseriaceae |
| Род: | Neisseria |
| Вид: | N. meningitidis |
| Биномиальное название | |
| Neisseria meningitidis . Albrecht Ghon 1901 | |
Neisseria meningitidis, часто называемая менингококком, является грамотрицательной бактерией которые могут вызывать менингит и другие формы менингококковой инфекции, такие как менингококкемия, опасный для жизни сепсис. Бактерия упоминается как кокк, потому что она круглая, а более конкретно, диплококк из-за ее склонности к образованию пар. Около 10% взрослых являются переносчиками бактерий в их носоглотке. Как исключительно человеческий патоген, он является основной причиной бактериального менингита у детей и молодых людей, вызывая нарушения развития и смерть примерно в 10% случаев. Он вызывает единственную известную форму бактериального менингита, которая, как известно, эпидемически, главным образом в Африке и Азии. Это происходит во всем мире как в эпидемической, так и в эндемической форме. N. meningitidis передается через слюну и респираторные выделения при кашле, чихании, поцелуях, жевании игрушек и даже при совместном использовании источника пресной воды. Также сообщалось, что он передается при оральном сексе и вызывает уретрит у мужчин. Он заражает свои клетки-хозяева, прилипая к ним длинными тонкими отростками, называемыми пили, и открытыми поверхностями белками Opa и Opc, а также имеет несколько факторов вирулентности.
Менингококк может вызывать менингит и другие формы менингококковой инфекции. Первоначально он вызывает общие симптомы, такие как утомляемость, жар и головная боль, и может быстро прогрессировать до ригидности шеи, комы и смерти в 10% случаев. Петехии встречаются примерно в 50% случаев. Шансы на выживание сильно коррелируют с уровнем кортизола в крови, поэтому снижение уровня кортизола можно использовать для определения вероятности смерти пациента. Симптомы менингококкового менингита легко спутать с симптомами, вызываемыми другими бактериями, такими как Haemophilus influenzae и Streptococcus pneumoniae. Подозрение на менингит требует неотложной медицинской помощи, и рекомендуется немедленное медицинское обследование. В настоящее время в Соединенном Королевстве существует рекомендация о том, что при подозрении на менингококковый менингит или сепсис (инфицирование крови) необходимо ввести внутривенные антибиотики и госпитализировать больного. Это означает, что лабораторные тесты могут с меньшей вероятностью подтвердить наличие Neisseria meningitidis, поскольку антибиотики значительно снизят количество бактерий в организме. Руководство Великобритании основано на идее о том, что снижение способности идентифицировать бактерии перевешивается снижением шанса смерти.
Септицемия, вызванная Neisseria meningitidis, привлекла гораздо меньше общественного внимания, чем менингококковый менингит, даже несмотря на то, что сепсис имеет были связаны с младенческой смертностью. Менингококковая септицемия обычно вызывает пурпурную сыпь, которая не теряет свой цвет при нажатии предметным стеклом («не бланширует ») и не вызывает классических симптомов менингита. Это означает, что это состояние может игнорироваться теми, кто не осознает значение сыпи. Септицемия несет примерно 50% смертность в течение нескольких часов с момента начала заболевания.
Другие серьезные осложнения включают синдром Уотерхауса – Фридериксена, массивное, обычно двустороннее кровоизлияние в надпочечники, вызванное молниеносной менингококкемией, надпочечниковой недостаточностью и диссеминированное внутрисосудистое свертывание.
Не все случаи пурпуроподобной -подобной сыпи вызваны менингококковой септицемией; другие возможные причины, такие как идиопатическая тромбоцитопеническая пурпура (ИТП; тромбоцитарное расстройство) и пурпура Геноха – Шенлейна, также требуют незамедлительного расследования.
Н. meningitidis представляет собой грамотрицательный диплококк, поскольку он имеет внешнюю и внутреннюю мембраны с тонким слоем пептидогликана между ними. Его размер составляет 0,6–1,0 мкм. Он дает положительный результат на фермент цитохром с оксидаза.
N. meningitidis является частью нормальной непатогенной флоры в носоглотке до 5–15% взрослых. Он колонизирует и заражает только людей и никогда не был изолирован от других животных. Считается, что это происходит из-за неспособности бактерии получать железо из источников, отличных от человеческого трансферрина и лактоферрина.
Штаммы, вызывающие заболевания, классифицируются в соответствии с антигенная структура их полисахаридной капсулы. Распределение серотипов заметно различается по всему миру. Среди 13 идентифицированных капсульных типов N. meningitidis шесть (A, B, C, W135, X и Y) являются причиной большинства случаев заболевания во всем мире. Тип А был наиболее распространен в Африке и Азии, но редко / практически отсутствует в Северной Америке. В Соединенных Штатах серогруппа B является преобладающей причиной заболеваний и смертности, за ней следует серогруппа C. Множественные подтипы препятствовали разработке универсальной вакцины против менингококковой инфекции.
Липоолигосахарид (LOS) является компонентом внешней мембраны N. meningitidis. Он действует как эндотоксин и вызывает септический шок и кровоизлияние из-за разрушения красных кровяных телец. Другие факторы вирулентности включают полисахарид капсулу, которая предотвращает фагоцитоз хозяина и помогает избежать иммунного ответа хозяина; фимбрии опосредуют прикрепление бактерии к эпителиальным клеткам носоглотки. Он заражает клетку, прилипая к ней в основном длинными тонкими выступами, называемыми пили, и открытыми поверхностями белками Opa и Opc. Менингококки продуцируют протеазу IgA, фермент, который расщепляет антитела класса IgA и, таким образом, позволяет бактериям избегать подкласса гуморальной иммунной системы.
В Китае был обнаружен гипервирулентный штамм. Его влияние еще предстоит определить.
Белок, связывающий фактор H (fHbp), который проявляется у N. meningitidis и некоторых видов-комменсалов, является основным ингибитором альтернативы путь комплемента. fHbp защищает менингококки от опосредованной комплементом гибели в экспериментах с сывороткой человека, но также было показано, что он защищает менингококки от антимикробных пептидов in vitro. Белок, связывающий фактор H, является ключевым в патогенезе N. meningitidis и, следовательно, важен как потенциальный кандидат на вакцину. Порины также являются важным фактором ингибирования комплемента как для патогенных, так и для комменсальных видов. Порины важны для усвоения питательных веществ. Порины также распознаются TLR2, они связывают факторы комплемента (C3b, C4b, фактор H и C4bp (белок, связывающий фактор комплемента 4b)). Сотрудничество с пилей для CR3-опосредованной интернализации - еще одна функция поринов. Способность перемещаться в клетки-хозяева и модулировать продукцию активных форм кислорода и апоптоз также становится возможной благодаря поринам. Штаммы одного вида могут выражать разные порины.
Было определено не менее 8 полных геномов штаммов Neisseria meningitidis, которые кодируют от 2100 до 2500 белков.
Геном штамма MC58 (серогруппа B) имеет 2 272 351 пару оснований. При секвенировании в 2000 году было обнаружено, что оно содержит 2158 открытых рамок считывания (ORF). Из них биологическая функция была предсказана для 1158 (53,7%). Было обнаружено три основных острова горизонтального переноса ДНК. Два кодируют белки, участвующие в патогенности. Третий остров кодирует только гипотетические белки. Они также обнаружили больше генов, которые претерпевают фазовые изменения, чем любой известный патоген. Фазовое изменение - это механизм, который помогает патогену избегать иммунной системы хозяина.
Размер генома штамма H44 / 76 составляет 2,18 МБ, и он кодирует 2480 открытых рамок считывания (ORF) по сравнению с 2,27 Mb и 2465 ORF для MC58. Оба штамма имеют содержание GC 51,5%. Сравнение с MC58 показало, что четыре гена однозначно присутствуют в H44 / 76 и девять генов присутствуют только в MC58. Из всех ORF в H44 / 76 2317 (93%) показывают более чем 99% идентичность последовательностей.
Полная последовательность генома штамма NMA510612 (серогруппа A) состоит из одной кольцевой хромосомы с размером 2 188 020 п.н., а среднее содержание GC составляет 51,5%. Предполагается, что хромосома будет содержать 4 оперона рРНК, 163 вставных элемента (IS), 59 тРНК и 2462 ORF.
Генетическая трансформация - это процесс Бактериальная клетка-реципиент принимает ДНК из соседней клетки и интегрирует эту ДНК в геном реципиента посредством рекомбинации. У N. meningitidis трансформация ДНК требует присутствия коротких последовательностей ДНК (9–10 меров, находящихся в кодирующих областях ) донорной ДНК. Эти последовательности называются последовательностями захвата ДНК (DUS). Специфическое распознавание этих последовательностей опосредуется пилином типа IV . У N. meningitidis DUS имеют значительно более высокую плотность в генах, участвующих в репарации ДНК и рекомбинации (а также в рестрикционной модификации и репликации ), чем в других аннотированных группах генов. Чрезмерное представительство DUS в генах репарации и рекомбинации ДНК может отражать выгоду от поддержания целостности механизма репарации и рекомбинации ДНК за счет преимущественного использования генов поддержания генома, которые могут заменить их поврежденные аналоги в клетке-реципиенте.
Н. менингит заселяет слизистую оболочку носоглотки , которая богата макрофагами. После активации макрофаги продуцируют супероксид (O2¯) и пероксид водорода (H2O2). Таким образом, N. meningitidis может столкнуться с окислительным стрессом в течение своего жизненного цикла. Следовательно, важным преимуществом генетической трансформации в N. meningitidis может быть поддержание механизма рекомбинации и восстановления клетки, который устраняет окислительные повреждения ДНК, такие как повреждения, вызванные реактивным кислородом. Это согласуется с более общей идеей о том, что трансформация приносит пользу бактериальным патогенам, облегчая восстановление повреждений ДНК, вызванных окислительной защитой хозяина во время инфекции.
Рост Neisseria meningitidis на нью-йоркском агаре 
Neisseria meningitidis в спинномозговой жидкости (ЦСЖ), видимые с помощью окрашивания по Граму при 1000-кратном увеличении Поскольку риск летального исхода приближается к 15% в течение 12 часов после инфицирования, очень важно начать тестирование как можно быстрее, но не ждать результатов до начала антибактериальной терапии.
Небольшое количество спинномозговой жидкости (CSF) как можно скорее отправляется в лабораторию для анализа. Диагноз подозревается, когда грамотрицательные диплококки видны на окраске по Граму центрифугированного образца спинномозговой жидкости; иногда они располагаются внутри белых кровяных телец. Микроскопическая идентификация занимает около 1-2 часов после поступления образца в лабораторию.
золотым стандартом диагностики является микробиологическая изоляция N. meningitidis путем роста из стерильной биологической жидкости, который может быть CSF или кровь. Диагноз подтверждается при росте микроорганизма, чаще всего на чашке с шоколадным агаром , а также на агаре Тайера-Мартина. Чтобы отличить любой рост бактерий от других видов, небольшое количество бактериальной колонии тестируется на оксидазу, каталазу, на которые все клинически значимые Neisseria показывают положительную реакцию, и углеводы мальтоза, сахароза и глюкоза, в которых N. meningitidis будет ферментировать, то есть использовать глюкозу и мальтозу. Наконец, серология определяет подгруппу N. meningitidis, что важно для целей эпидемиологического надзора ; часто это можно сделать только в специализированных лабораториях.
Вышеупомянутые тесты занимают минимум 48–72 часов время обработки для выращивания организма и до недели больше для серотипирования. Рост может и часто терпит неудачу либо из-за того, что антибиотики были введены заранее, либо из-за неправильной транспортировки образцов, поскольку организм чрезвычайно чувствителен к антибиотикам и требователен к своей температуре, CO. 2 и росту средние требования.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР), где они доступны, в основном в промышленно развитых странах, все чаще используются; ПЦР может быстро идентифицировать организм и работает даже после того, как были введены антибиотики.
Все недавние контакты инфицированного пациента в течение 7 дней до начала заболевания должны получить лекарства для предотвращения заражения. инфекция. Это особенно касается маленьких детей и их опекунов или знакомых с детскими садами, а также всех, кто имел непосредственный контакт с пациентом посредством поцелуев, совместного использования посуды или медицинских вмешательств, таких как реанимация «рот в рот». Любой, кто часто ел, спал или оставался дома у пациента в течение 7 дней до появления симптомов, или те, кто сидел рядом с пациентом в самолете или в классе в течение 8 часов или дольше, также должны получить химиопрофилактику. Предпочтительным агентом обычно является пероральный рифампицин в течение нескольких дней.
Получение дозы менингококковой вакцины перед поездкой в страну «пояса менингита» или повторная вакцинация от менингита, обычно с интервалом в пять лет можно предотвратить заражение возбудителем инфекции.
В США доступен ряд вакцин для предотвращения менингококковой инфекции. Некоторые из вакцин охватывают серогруппу B, в то время как другие охватывают вакцины A, C, W и Y. Менингококковая полисахаридная вакцина (MPSV4) доступна с 1970-х годов и является единственной менингококковой вакциной, лицензированной для людей старше 55 лет. MPSV4 может использоваться у людей в возрасте 2–55 лет, если вакцины против MCV4 недоступны или противопоказаны. Две менингококковые конъюгированные вакцины (MCV4) лицензированы для использования в США. Первая конъюгированная вакцина была лицензирована в 2005 году, вторая - в 2010 году. Конъюгированные вакцины являются предпочтительной вакциной для людей в возрасте от 2 до 55 лет. Он показан людям с ослабленным иммунитетом, таким как нефротический синдром или спленэктомия. Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) публикуют информацию о том, кто должен получать менингококковую вакцину.
В июне 2012 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) одобрила комбинированную вакцину против двух типов менингококковых заболеваний и Hib болезни для младенцев и детей в возрасте от 6 недель до 18 месяцев. Вакцина была разработана для предотвращения заболеваний, вызываемых Neisseria meningitidis серогрупп C и Y, а также Haemophilus influenzae типа b (Hib). Это была первая менингококковая вакцина, которую можно было вводить младенцам в возрасте от шести недель.
В октябре 2014 года FDA одобрило для использования первую эффективную вакцину против серогруппы B под названием Trumenba. у лиц в возрасте от 10 до 25 лет.
В 2010 году Проект вакцины против менингита представил вакцину MenAfriVac в Пояс африканского менингита. Он был изготовлен производителем лекарств-дженериков Институт сыворотки Индии и стоил 50 центов США за инъекцию. Начиная с Буркина-Фасо в 2010 году, его получили 215 миллионов человек в Бенине, Камеруне, Чаде, слоновой кости Побережье, Эфиопия, Гана, Мали, Нигер, Мавритания, Нигерия, Сенегал, Судан, Того и Гамбия. Кампания вакцинации привела к почти полной ликвидации менингита серогруппы А.
Лица с подтвержденной инфекцией N. meningitidis должны быть немедленно госпитализированы для лечения антибиотиками. Поскольку менингококковая инфекция может распространяться очень быстро, однократная доза внутримышечного антибиотика часто назначается при первой же возможности, даже до госпитализации, если симптомы заболевания выглядят достаточно подозрительно. Антибиотики третьего поколения цефалоспориновые (т. Е. цефотаксим, цефтриаксон ) следует использовать для лечения подозреваемой или подтвержденной посевом менингококковой инфекции до получения результатов определения чувствительности к антибиотикам. Эмпирическое лечение также следует рассмотреть, если люмбальная пункция для сбора спинномозговой жидкости для лабораторных исследований не может быть проведена в течение 30 минут после поступления в больницу. Лечение антибиотиками может повлиять на результаты микробиологических тестов, но диагноз может быть поставлен на основании посевов крови и клинического обследования.
N. meningitidis является основной причиной заболеваний, нарушений развития и смерти в детстве в промышленно развитых странах и вызывает эпидемии в Африке и Азии. Ежегодно в США от 2500 до 3500 человек заражаются N. meningitidis с частотой примерно 1 на 100000. Наибольшему риску подвержены дети младше 5 лет, за ними следуют подростки старшего школьного возраста. Перед введением вакцины в 2010 г. уровень африканского менингитного пояса составлял от 1 из 1000 до 1 из 100. заболеваемость менингококковой инфекцией наиболее высока среди младенцев (дети младше 1 год), чья иммунная система относительно незрела. В промышленно развитых странах наблюдается второй пик заболеваемости среди молодых людей, которые собираются вместе, живут в общежитиях или курят. Разработка вакцины продолжается. Он передается через слюну и другие респираторные выделения при кашле, чихании, поцелуях и жевании игрушек. Вдыхание капель из дыхательных путей от носителя, которым может быть кто-то, кто сам находится на ранних стадиях заболевания, может передавать бактерии. Тесный контакт с носителем является преобладающим фактором риска. Другие факторы риска включают ослабленный общий или местный иммунный ответ, такой как недавняя инфекция верхних дыхательных путей, курение и дефицит комплемента. Инкубационный период короткий, от 2 до 10 дней. У восприимчивых людей N. meningitidis может проникать в кровоток и вызывать системную инфекцию, сепсис, диссеминированное внутрисосудистое свертывание, нарушение кровообращения и септический шок.
В 1884 году Этторе Маркиафава и Анджело Челли впервые наблюдали бактерии внутри клеток в спинномозговой жидкости (CSF). В 1887 г. Антон Вейксельбаум выделил бактерию из спинномозговой жидкости пациентов с бактериальным менингитом. Он назвал бактерию Diplococcus intracellularis meningitidis.
