Az orvosi mikrobiológia tankönyve
Pál, Tibor
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
Az orvosi mikrobiológia tankönyve
Pál, Tibor
Publication date 2013
Szerzői jog © 2013 Tibor, Pál; Szerzők
Kivonat
A mikrobiológiai tankönyve hangsúlyozza a tárgy mikrobiológiai, laboratóriumi-diagnosztikai és klinikai
aspektusait, azaz mikrobiológiai alapokat kíván nyújtani a medikusnak.
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
Ajánlás
Már végéhez közeledtek e kötet szerkesztési munkálatai, mikor hírét vettük Kétyi Iván professzor úr, a Pécsi
Orvostudományi Egyetem Orvosi Mikrobiológiai Intézete igazgatója halálának. Kétyi professzor úr, amellett,
hogy maga is szerkesztője és szerzője volt egy korábbi, több kiadást megért Orvosi mikrobiológia tankönyvnek,
e jelen könyv több szerzőjének, szakmai lektorának és szerkesztőjének pályafutásában, mikrobiológussá
válásában meghatározó szerepet játszott. Az ő emlékének ajánljuk tisztelettel és köszönettel e könyvet.
iii
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
Tartalom
ELŐSZÓ ............................................................................................................................................ xi
1. 1. BEVEZETÉS .............................................................................................................................. 1
1. 1.1. A mikrobiológia története .............................................................................................. 1
1.1. A megsejtések időszaka ............................................................................................ 1
1.2. A biztos tudás kora ................................................................................................... 2
1.3. A józan jelen (a 70-es, 80-as évektől ki tudja, meddig?) ......................................... 3
2. A mikrobiológia, az orvosi és a klinikai mikrobiológia tárgya ............................................. 4
2. 2.ÁLTALÁNOS ORVOSI MIKROBIOLÓGIA ............................................................................ 6
1. A MIKROBÁK ..................................................................................................................... 6
1.1. A fertőző ágensek rendszertana ................................................................................ 6
1.2. A prionok .................................................................................................................. 8
1.3. A vírusok – Általános virológia ............................................................................. 10
1.3.1. A vírusok szerkezete ................................................................................. 10
1.3.2. A vírusok szaporodása .............................................................................. 14
1.3.3. A vírusok genetikája ................................................................................. 18
1.4. A baktériumok – Általános bakteriológia .............................................................. 19
1.4.1. A baktériumsejt alakja és alkotórészei ...................................................... 19
1.4.2. A baktériumok energiatermelése, tápanyagigénye és növekedése ............. 35
1.4.3. A baktériumok genetikája .......................................................................... 43
1.5. A gombák – Általános mikológia .......................................................................... 59
1.5.1. A gombák morfológiája ............................................................................ 59
1.5.2. A gombák szaporodása ............................................................................. 61
1.5.3. A gombák rendszertana ............................................................................. 63
1.6. A protozoonok és férgek – Általános parazitológia ................................................ 64
1.6.1. A protozoonok biológiája .......................................................................... 65
1.6.2. A férgek biológiája .................................................................................... 67
2. 2.2. A MIKROBÁK ÉS A GAZDASZERVEZET KÖLCSÖNHATÁSAI ........................ 69
2.1. A normál flóra tagjai, a kórokozók és a fertőzés ................................................... 69
2.1.1. A normál flóra (mikrobiota) ...................................................................... 69
2.1.2. A kórokozók .............................................................................................. 70
2.1.3. A fertőzés kialakulásának feltételei, opportunista kórokozók ................... 70
2.1.4. Endogén és exogén fertőzések, a fertőzés forrása, rezervoárja ................. 71
2.1.5. A fertőző ciklus ......................................................................................... 71
2.2. Patogenitás és virulencia, virulenciafaktorok ......................................................... 76
2.2.1. Adhezinek ................................................................................................. 77
2.2.2. Invazinok ................................................................................................... 78
2.2.3. Mikrobiális toxinok ................................................................................... 78
2.2.4. A sejtközötti szövetekre ható toxinok ....................................................... 79
2.2.5. A sejt felszínén ható toxinok ..................................................................... 80
2.2.6. A sejten belül ható toxinok ....................................................................... 82
2.2.7. A szervezet védekező rendszerei ellen ható faktorok ................................ 82
2.2.8. Egyéb faktorok .......................................................................................... 84
3. 2.3. IMMUNITÁS ............................................................................................................... 84
3.1. Az immunrendszer működése ................................................................................ 84
3.1.1. Az antigén ................................................................................................. 84
3.1.2. Természetes immunitás ............................................................................. 85
3.1.3. Az adaptív immunválasz ........................................................................... 89
3.2. Immunológiai védekezés a fertőzésekkel szemben ............................................... 93
3.2.1. Immunológiai védekezés extracelluláris baktériumokkal szemben .......... 93
3.2.2. Immunológiai védekezés intracelluláris baktériumokkal szemben ........... 95
3.2.3. Immunológiai védekezés gombákkal szemben ......................................... 96
3.2.4. Immunológiai védekezés a vírusfertőzések kel szemben .......................... 96
3.2.5. Paraziták elleni immunológiai védekezés ................................................. 97
3.3. A fertőzésekkel szemben kialakuló immunválasz patogenetikai szerepe .............. 98
3.3.1. A gyulladás ............................................................................................... 98
3.3.2. Autoimmunitás ........................................................................................ 103
iv
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
Az orvosi mikrobiológia tankönyve
4. 2.4. DIAGNOSZTIKA, TERÁPIA, MEGELŐZÉS .........................................................
4.1. Klinikai mikrobiológiai vizsgálatok ....................................................................
4.1.1. A minta vétele és beküldése ....................................................................
4.1.2. Vizsgálati módszerek ..............................................................................
4.1.3. Az antimikrobás szerek elleni érzékenység vizsgálata ............................
4.1.4. A mikrobiológiai diagnosztika időigénye és a kezelés megkezdése .......
4.2. Antibiotikumok és kemoterápiás szerek ...............................................................
4.2.1. A vírusok ellen ható szerek .....................................................................
4.2.2. A baktériumok ellen ható szerek ..............................................................
4.2.3. A gombák ellen ható szerek ....................................................................
4.2.4. Parazita ellenes szerek .............................................................................
4.3. Sterilizálás és dezinficiálás ..................................................................................
4.3.1. A tisztítás ................................................................................................
4.3.2. A sterilizálás módszerei ..........................................................................
4.3.3. A dezinficiálás, fertőtlenítés módszerei ..................................................
4.4. Védőoltások, immunprofilaxis, immunterápia ....................................................
4.4.1. Aktív immunizálás ..................................................................................
4.4.2. Passzív immunizálás ...............................................................................
4.4.3. A védőoltások alkalmazásának rendje ....................................................
3. 3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA .........................................................................................
1. 3.1. PRIONBETEGSÉGEK ..............................................................................................
1.1. A humán kórképek ...............................................................................................
1.2. Az állatok között előforduló kórképek ................................................................
1.3. Diagnózis és terápia .............................................................................................
2. 3.2. RÉSZLETES VIROLÓGIA .......................................................................................
2.1. DNS vírusok ........................................................................................................
2.1.1. Poxvírusok ..............................................................................................
2.1.2. Humán Herpesvírusok ..............................................................................
2.1.3. Adenovírusok ..........................................................................................
2.1.4. Humán papillomavírusok .........................................................................
2.1.5. Polyomavírusok .......................................................................................
2.1.6. Hepatitis B- és D-vírus ............................................................................
2.1.7. Parvovírusok ...........................................................................................
2.2. RNS-VÍRUSOK ..................................................................................................
2.2.1. Reoviridae család ....................................................................................
2.2.2. A rotavírusok ubiquiter előfordulásúak ...................................................
2.2.3. Togavírusok – a rubeolavírus és az alphavírusok .....................................
2.2.4. Flavivírusok, hepatits C- és G-vírus .........................................................
2.2.5. Coronavírusok ..........................................................................................
2.2.6. PARAMYXOVÍRUSOK .........................................................................
2.2.7. Rhabdovírusok .........................................................................................
2.2.8. Filovírusok ..............................................................................................
2.2.9. Orthomyxovírusok ..................................................................................
2.2.10. Bunyavírusok .........................................................................................
2.2.11. Arenavírusok ..........................................................................................
2.2.12. Retrovírusok ...........................................................................................
2.2.13. PICORNAVÍRUSOK ............................................................................
2.2.14. Calicivírusok és egyéb gastroenteritist okozó vírusok ...........................
2.2.15. Hepatitis E-vírus ....................................................................................
3. 3.3. RÉSZLETES BAKTERIOLÓGIA ............................................................................
3.1. GENNYKELTŐ BAKTÉRIUMOK ....................................................................
3.1.1. Staphylococcus ........................................................................................
3.1.2. Streptococcusok és Enterococcusok .........................................................
3.1.3. Neisseria ...................................................................................................
3.2. Enterobacteriaceae család, a „bélbaktériumok .....................................................
3.2.1. A bélbaktériumok általános jellemzése ...................................................
3.2.2. Az Escherichia és Shigella genusok ........................................................
3.2.3. A Salmonella genus ..................................................................................
3.2.4. A Yersinia genus ......................................................................................
3.2.5. Az Enterobacteriaceae család egyéb genusai ...........................................
v
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
106
106
107
107
118
119
121
121
131
147
150
153
154
154
155
157
157
161
162
164
164
165
165
166
166
166
166
169
179
181
184
186
190
192
192
196
197
203
212
217
221
227
229
235
239
241
259
267
269
270
270
270
278
295
303
303
303
313
317
322
Az orvosi mikrobiológia tankönyve
3.3. A Vibrio ÉS Aeromonas GENUSOK ................................................................... 324
3.3.1. A Vibrio genus ........................................................................................ 324
3.3.2. Az Aeromonas genus .............................................................................. 328
3.4. HELICOBACTER ÉS CAMPYLOBACTER ..................................................... 328
3.4.1. Helicobacter pylori .................................................................................. 328
3.4.2. Campylobacter ......................................................................................... 333
3.5. PARVOBACTERIUMOK .................................................................................. 336
3.5.1. A Haemophilus genus ............................................................................. 336
3.5.2. A Pasteurella genus .................................................................................. 340
3.5.3. A Brucella genus ...................................................................................... 341
3.5.4. A Francisella genus .................................................................................. 343
3.5.5. A BORDETELLA GENUS ..................................................................... 345
3.6. NEM FERMENTÁLÓ GRAM-NEGATÍV BAKTÉRIUMOK ........................... 348
3.6.1. A Pseudomonas aeruginosa ...................................................................... 348
3.6.2. Egyéb nem fermentáló Gram negatív baktériumok .................................. 352
3.7. EGYÉB GRAM-NEGATÍV BAKTÉRIUMOK ................................................... 353
3.7.1. Legionellaceae ........................................................................................ 353
3.7.2. Bartonella és egyéb Gram-negatív baktériumok ..................................... 358
3.8. SPÓRÁT NEM KÉPEZŐ AEROB GRAM-POZITÍV PÁLCÁK ÉS EGYÉB
BAKTÉRIUMOK ....................................................................................................... 362
3.8.1. Listeria és Erysipelothrix ........................................................................ 362
3.8.2. Corynebacterium és egyéb „coryneform” baktériumok ........................... 365
3.8.3. Mérsékelten saválló Gram-pozitív baktériumok - Nocardiák és Rhodococcusok
374
3.9. AEROB SPÓRÁS BAKTÉRIUMOK .................................................................. 376
3.9.1. A Bacillus genus ...................................................................................... 376
3.10. ANAEROB BAKTÉRIUMOK ........................................................................... 382
3.10.1. Anaerob baktériumok okozta infekciók laboratóriumi diagnózisának általános
szabályai ............................................................................................................ 385
3.10.2. Spóraképző anaerobok, Clostridiumok .................................................. 388
3.10.3. Spórát nem képező anaerob baktériumok .............................................. 398
3.11. SPIRÁLIS MIKROBÁK ................................................................................... 406
3.11.1. Treponema ............................................................................................. 406
3.11.2. Borrelia .................................................................................................. 415
3.11.3. Leptospira ............................................................................................... 419
3.11.4. Spirillum ................................................................................................ 421
3.12. MYCOBACTERIUMOK ................................................................................... 421
3.12.1. Szerkezet és biológiai tulajdonságok .................................................... 423
3.12.2. A Mycobacterium tuberculosis komplex .............................................. 424
3.12.3. Nem tuberculosist okozó mycobacteriumok (NTM), atípusos mycobactériumok
429
3.12.4. Mycobacterium leprae ........................................................................... 430
3.13. OBLIGÁT INTRACELLULÁRIS BAKTÉRIUMOK ...................................... 434
3.13.1. Rickettsia és Orientia ............................................................................. 434
3.13.2. Ehrlichia, Anaplasma és Coxiella ......................................................... 438
3.13.3. Chlamydia és Chlamydophila ............................................................... 441
3.14. SEJTFAL NÉLKÜLI BAKTÉRIUMOK .......................................................... 448
3.14.1. Morfológia és biológiai tulajdonságok .................................................. 448
3.14.2. Mycoplasma pneumoniae ...................................................................... 449
3.14.3. Urogenitális fertőzések kórokozói ........................................................ 450
4. 3.4. RÉSZLETES MIKOLÓGIA ...................................................................................... 451
4.1. A humán patológiai szempontból fontos gombák osztályozása .......................... 452
4.1.1. Dermatophytonok .................................................................................... 454
4.1.2. Dimorf gombák ....................................................................................... 456
4.1.3. Sarjadzógombák ...................................................................................... 456
4.1.4. Penészek .................................................................................................. 456
4.2. A felszíni bőr mycosisok ..................................................................................... 458
4.2.1. Dermatophytosisok ................................................................................. 458
4.2.2. Dermatomycosisok .................................................................................. 469
4.3. Subcutan mycosisok ............................................................................................. 474
vi
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
Az orvosi mikrobiológia tankönyve
4.3.1. Sporotrichosis .......................................................................................... 475
4.3.2. Chromoblastomycosis ............................................................................. 476
4.3.3. Phaeohyphomycosis ................................................................................ 477
4.3.4. Hyalohyphomycosis ................................................................................ 478
4.3.5. Gombás (eumycotikus) mycetoma .......................................................... 479
4.3.6. Subcutan zygomycosis ............................................................................ 481
4.3.7. A subcutan mycosisok laboratóriumi diagnosztikája és kezelése ........... 481
4.4. Szisztémás, dimorf kórokozók által létrehozott fertőzések ................................... 482
4.4.1. Blastomycosis ......................................................................................... 483
4.4.2. Histoplasmosis ........................................................................................ 485
4.4.3. Coccidioidomycosis ................................................................................ 488
4.4.4. Paracoccioidomycosis ............................................................................. 489
4.4.5. A szisztémás dimorf mycosisok laboratóriumi diagnosztikája és kezelése 490
4.5. Opportunista (fakultatív patogének okozta) szisztémás mycosisok ..................... 491
4.5.1. A Candida genus okozta szisztémás fertőzések ...................................... 491
4.5.2. Az Aspergillus genus okozta szisztémás fertőzések ............................... 496
4.5.3. Cryptococcosis ........................................................................................ 501
4.5.4. Pneumocystosis ....................................................................................... 504
4.5.5. Egyéb opportunista fertőzések ................................................................ 505
5. 3.5. RÉSZLETES PARAZITOLÓGIA ............................................................................. 505
5.1. PROTOZOOLÓGIA ............................................................................................ 505
5.1.1. Testüregi protozoonok ............................................................................. 506
5.1.2. Szöveti protozoonok ................................................................................. 525
5.2. Helminthologia ..................................................................................................... 542
5.2.1. Testüregekben, elsősorban a béltraktusban élő férgek ............................. 542
5.2.2. Szöveti férgek .......................................................................................... 587
4. 4. BEVEZETÉS A KLINIKAI MIKROBIOLÓGIÁBA ............................................................ 598
1. 4.1. A HÚGYÚTI FERTŐZÉSEK KLINIKAI MIKROBIOLÓGIÁJA ........................... 598
1.1. Járványtan, patogenezis ....................................................................................... 598
1.2. Kórokozók ........................................................................................................... 600
1.3. Klinikum .............................................................................................................. 601
1.4. Mintavétel és laboratóriumi diagnózis ................................................................. 601
1.5. Terápia ................................................................................................................. 602
1.6. Prostatitis ............................................................................................................. 603
2. 4.2. LÉGÚTI FERTŐZÉSEK KLINIKAI MIKROBIOLÓGIÁJA ................................... 603
2.1. A légutak normál flórája ...................................................................................... 604
2.2. A fertőzés terjedése ............................................................................................. 604
2.3. Felső légúti fertőzések ......................................................................................... 605
2.4. Felső légúti fertőzések laboratóriumi diagnosztikája ........................................... 606
2.5. Alsó légúti fertőzések .......................................................................................... 608
2.6. Az alsó légúti fertőzések laboratóriumi diagnosztikája ....................................... 610
2.7. A leggyakoribb légúti fertőzések kezelésének alapvető kérdései ........................ 612
3. 4.3. AZ ENTERÁLIS KÓRKÉPEK KLINIKAI MIKROBIOLÓGIÁJA ......................... 613
3.1. A leggyakoribb kórokozók .................................................................................. 613
3.2. Klinikai kép, patogenezis ..................................................................................... 615
3.3. Az enterális fertőzések laboratóriumi diagnosztikája .......................................... 616
3.4. Az enterális fertőzések megelőzése és kezelése .................................................. 619
4. 4.4. AZ KÖZPONTI IDEGRENDSZER FERTŐZÉSEINEK KLINIKAI MIKROBIOLÓGIÁJA
619
4.1. Kórokozók, patogenezis és klinikai kép .............................................................. 619
4.2. Meningitis ............................................................................................................ 620
4.3. Encephalitis ......................................................................................................... 623
4.4. Agytályog, subdurális empyema és epidurális tályog, vénás sinus fertőzések .... 623
4.5. A központi idegrendszer fertőzéseinek laboratórumi diagnosztikája .................. 625
4.6. Megelőzés és terápia ............................................................................................ 626
5. 4.5. A BŐR, AZ IZOMZAT ÉS A VÁZRENDSZER FERTŐZÉSEINEK KLINIKAI
MIKROBIOLÓGIÁJA .......................................................................................................... 626
5.1. A bőr természetes védelme és rezidens flórája .................................................... 627
5.2. A bőrre és lágyrészekre lokalizálódó fertőzések ................................................. 627
5.3. Az ízületek és csontok fertőzései ......................................................................... 629
vii
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
Az orvosi mikrobiológia tankönyve
5.4. A bőr, lágyrész és vázfertőzések laboratóriumi diagnosztikájának és kezelésének alapjai
630
6. 4.6. SZEXUÁLIS ÚTON TERJEDŐ BETEGSÉGEK KLINIKAI MIKROBIOLÓGIÁJA 630
6.1. Járványtani jellemzők .......................................................................................... 632
6.2. A nemi érintkezéssel terjedő betegségeket okozó kórokozók kölcsönhatásai ..... 634
6.3. A nemi érintkezéssel terjedő fertőzések kimutatása ............................................ 635
7. 4.7. SZEPSZIS KLINIKAI MIKROBIOLÓGIÁJA ........................................................ 636
7.1. A szepszis etiológiája .......................................................................................... 638
7.2. Mintavétel, laboratóriumi diagnózis .................................................................... 638
7.3. Speciális megfontolások endocarditis mikrobiológiai diagnosztikájában ........... 641
7.4. Speciális megfontolások kanül eredetű szepszis mikrobiológiai diagnosztikájában 642
8. 4.8. CSÖKKENT VÉDEKEZŐKÉPESSÉGŰ BETEGEK INFEKCIÓINAK KLINIKAI
MIKROBIOLÓGIÁJA .......................................................................................................... 643
8.1. A természetes védekező rendszer károsodásai .................................................... 644
8.2. Az adaptív védekező rendszer károsodásai .......................................................... 645
8.2.1. Splenectomizált betegek fertőzései ......................................................... 646
8.2.2. Hematológiai és csontvelőtranszplantált betegek infekciói ..................... 646
8.2.3. Szervtranszplantált betegek infekciói ...................................................... 648
8.2.4. Szerzett immunhiányos megbetegedés (AIDS) ....................................... 648
8.3. A mikrobiológiai diagnosztika elvei csökkent védekezőképességű beteg infekciója esetén
...................................................................................................................................... 649
9. 4.9. A HASŰRI INFEKCIÓK KLINIKAI MIKROBIOLÓGIÁJA .................................. 650
9.1. Peritonitis ............................................................................................................. 651
9.2. Intraabdominális tályogok ................................................................................... 652
9.3. Hasi szervekben kialakuló tályogok .................................................................... 653
9.4. Cholecystitis és cholangitis .................................................................................. 653
9.5. Diverticulitis ........................................................................................................ 653
9.6. Perforált peptikus fekély ...................................................................................... 653
9.7. Mikrobiológiai diagnózis ..................................................................................... 654
10. 4.10. FOGÁSZATI FERTŐZÉSEK KLINIKAI MIKROBIOLÓGIÁJA ....................... 654
10.1. A fogak mikrobiológiája .................................................................................... 654
10.1.1. Biofilm kialakulása a zománcfelszínen ................................................. 655
10.1.2. A dentális plakk .................................................................................... 655
10.1.3. A caries (fogszuvasodás) ....................................................................... 655
10.2. Parodontális megbetegedések ............................................................................ 656
10.3. Endogén fertőzések következtében kialakuló szekunder megbetegedések ........ 657
10.4. A fogászati fertőzések laboratóriumi diagnosztikája és kezelésük .................... 657
viii
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
A táblázatok listája
2.1. 2.1.1. táblázat. A DNS-vírusok osztályozása ............................................................................. 12
2.2. 2.1.2. táblázat. Az RNS-vírusok osztályozása ........................................................................... 12
2.3. 2.1.3. táblázat. A prokaryota baktériumok és az eukaryota sejtek összehasonlítása .................. 19
2.4. 2.1.4. táblázat. Az orvosi szempontból fontos protozoonok rendszertani csoportosítása .......... 65
2.5. 2.1.5. táblázat. Az orvosi szempontból fontos férgek rendszertani csoportosítása .................... 67
2.6. 2.2.1. táblázat. A bakteriális endo-, és exotoxinok összehasonlítása ......................................... 78
2.7. 2.2.2. táblázat. Az endotoxin hatásai ........................................................................................ 80
2.8. 2.4.1. táblázat. Polimerázgátló antivirális hatóanyagok terápiás alkalmazásai ........................ 124
2.9. 2.4.2. táblázat. A HIV szaporodását gátló hatóanyagok iránti rezisztenciát eredményező leggyakoribb
mutációk ......................................................................................................................................... 129
2.10. 2.4.3. táblázat. Az ember patogén protozoonok elleni legfontosabb gyógyszerek ................ 151
2.11. 2.4.4. táblázat. A legfontosabb féregellenes gyógyszerek hatásspektruma ............................ 152
2.12. 2.4.5. táblázat. A sterilizálás és dezinficiálás definíciója és rizikó csoportok szerinti alkalmazásuk
153
2.13. 2.4.6. táblázat. Aktív és passzív immunizálás ....................................................................... 157
2.14. 2.4.7. táblázat. Az élő, illetve inaktivált és alegység vakcinák összehasonlítása ................... 158
2.15. 2.4.8. táblázat. A 2009. évi magyar oltási naptár ................................................................... 162
3.1. 3.1.1. táblázat. Humán és állatok között előforduló prionbetegségek ...................................... 164
3.2. 3.2.1. táblázat. Az orvosi szempontból fontos poxvírusok ...................................................... 166
3.3. 3.2.2. táblázat. Humán herpesvírusok ...................................................................................... 169
3.4. 3.2.3. táblázat. Humán papillomavírusok taxonómiai és biológiai osztályozása ..................... 182
3.5. 3.2.4. táblázat. A Reoviridae család humán patogén vírusnemzetségei .................................. 192
3.6. 3.2.5. táblázat. A congenitális rubeola szindróma jellegzetes tünetei ...................................... 199
3.7. 3.2.6. táblázat. Az alphavírusok és az általuk okozott fertőzések ............................................ 201
3.8. 3.2.7. táblázat. A Paramyxovirusok humán kórokozó tagjai ................................................... 217
3.9. 3.2.8. táblázat. A filovírus-fertőzések legfontosabb jellemzői ................................................. 228
3.10. 3.2.9. táblázat. A legfontosabb bunyavírusok által okozott kórképek ................................... 236
3.11. 3.2.10. táblázat. Az arenavírus-fertőzések jellemzői ............................................................. 239
3.12. 3.2.11. táblázat. A retrovírusok osztályozása ......................................................................... 242
3.13. 3.2.12. táblázat. HIV-gének és az általuk kódolt fehérjék funkciói ....................................... 245
3.14. 3.2.13. táblázat. A HTLV-vel összefüggésbe hozható betegségek ........................................ 248
3.15. 3.2.14. táblázat. A leggyakoribb opportunista fertőzések és társult betegségek AIDS-ben ... 252
3.16. 3.2.15. táblázat. A HIV-fertőzés kezelésére alkalmazott leggyakoribb gyógyszerek ........... 255
3.17. 3.2.16. táblázat. HIV-prototípus vakcinák általános tulajdonságai ........................................ 256
3.18. 3.2.17. táblázat. Picornavírusok ............................................................................................. 259
3.19. 3.2.18. táblázat. Enterovírusok által okozott kórképek .......................................................... 260
3.20. 3.2.19. táblázat. Az Enterovírus 68–71 típusai által okozott betegségek ............................... 265
3.21. 3.3.1. táblázat. A legfontosabb staphylococcusok ................................................................. 271
3.22. 3.3.2. táblázat. A legfontosabb streptococcusok – egyszerűsített csoportbeosztás ................ 279
3.23. 3.3.3. táblázat. Az M-fehérje funkciói ................................................................................... 280
3.24. 3.3.5. táblázat. Emberi megbetegedést okozó Helicobacter fajok ......................................... 328
3.25. 3.3.6. táblázat. Emberi megbetegedést okozó Campylobacter fajok ..................................... 333
3.26. 3.3.7. táblázat . Nem tipizálható és „b” toktípusú haemophilusok ........................................ 337
3.27. 3.3.8. táblázat. A legfontosabb humán patogén brucellafajok ............................................... 341
3.28. 3.3.9. táblázat A Bordetella pertussis virulenciafaktorai ....................................................... 345
3.29. 3.3.10. táblázat. A Pseudomonas aeruginosa legfontosabb virulencia faktorai ..................... 349
3.30. 3.3.11. táblázat. A legfontosabb humán kórokozó Bartonella fajok ...................................... 358
3.31. 3.3.12. táblázat. L. monocytogenes által okozott újszülöttkori fertőzések ............................ 364
3.32. 3.3.13. táblázat. A legfontosabb humán patogén Corynebacteriumok ................................... 365
3.33. 3.3.14. táblázat. Alapfogalmak .............................................................................................. 382
3.34. 3.3.15. táblázat . Anaerob mikrobák a szervezet normál flórájában ...................................... 383
3.35. 3.3.16. táblázat. Humán-patogén clostridiumok .................................................................... 388
3.36. 3.3.17. táblázat. A C. perfringens törzsek típusai a letális toxin termelése alapján ............... 390
3.37. 3.3.18. táblázat. Anaerob baktériumok előfordulási gyakorisága különböző kórképekben (Finegold
S.M.: Anaerobic bacteria in human disease Academic Press. New York (1977) ........................... 399
3.38. 3.3.19. táblázat. A leggyakoribb Gram-negatív anaerob pálcák ............................................ 400
ix
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
Az orvosi mikrobiológia tankönyve
3.39. 3.3.20. táblázat. Nem spórás anaerob Gram-pozitív pálcák ................................................... 402
3.40. 3.3.21. táblázat. Emberpatogén spirális baktériumok ............................................................ 406
3.41. 3.3.22. táblázat. A treponema fertőzések járványtana és klinikuma ...................................... 407
3.42. 3.3.23. táblázat. A Borrelia-fertőzések felosztása .................................................................. 415
3.43. 3.3.24. táblázat. A legfontosabb emberi megbetegedéseket okozó Mycobacteriumok .......... 422
3.44. 3.3.25. táblázat. A Rickettsiaceae család tagjainak legfontosabb tulajdonságai .................... 434
3.45. 3.3.26. táblázat. Az Anaplasmataceae család humán patogén tagjai ..................................... 439
3.46. 3.3.27. táblázat. A Chlamydiák rendszertana és a fajok tipikus gazdái ................................. 441
3.47. 3.3.28. táblázat. A Chlamydia trachomatis által okozott fertőzések ...................................... 443
3.48. 3.3.29. táblázat. Chlamydia trachomatis antigén és/vagy nukleinsav kimutatására ajánlott módszerek
......................................................................................................................................................... 445
3.49. 3.4.1. táblázat. A gombák és az okozott kórképek osztályozása ............................................ 452
3.50. 3.4.2. táblázat. A kórokozók és a hajlamosító tényezők kapcsolata ...................................... 453
3.51. 3.4.3. táblázat. A felszínes gombás fertőzések kezelési irányelvei ........................................ 474
3.52. 3.5.1. táblázat. Emberi kórokozó trypanosomák .................................................................... 527
3.53. 3.5.2. táblázat. A legfontosabb Leishmania fajok jellemzői .................................................. 532
3.54. 3.5.3. táblázat. Az emberi kórokozó plasmodiumok jellemzői .............................................. 534
3.55. 3.5.4. táblázat. Bélben előforduló nematodák és az általuk okozott betegségek ................... 543
3.56. 3.5.5. táblázat. Bélben előforduló cestodák és az általuk okozott betegségek ....................... 561
3.57. 3.5.6. táblázat. Orvosi szempontból jelentős trematodák és az általuk okozott betegségek .. 577
3.58. 3.5.7. táblázat. Szövetekben előforduló férgek és az általuk okozott betegségek .................. 587
4.1. 4.2.1. táblázat. A felső légutakat kolonizáló mikroorganizmusok ........................................... 604
4.2. 4.2.2. táblázat. A felső légúti fertőzések legfontosabb kórokozói ........................................... 605
4.3. 4.2.3. táblázat. A gyakoribb alsó légúti fertőzések legfontosabb kórokozói ............................ 608
4.4. 4.3.1. táblázat. Az enterális megbetegedések leggyakoribb kórokozói ................................... 613
4.5. 4.3.2. táblázat. Az enterális kórképek leggyakoribb típusai .................................................... 615
4.6. 4.3.3. táblázat. A széklet mikrobiológiai vizsgálatának indikációi* ........................................ 617
4.7. 4.4.1. táblázat. A meningitis és meningoencephalitis legfontosabb kórokozói ....................... 620
4.8. 4.4.2. táblázat. A septicus és asepticus meningitis jellemzői ................................................... 623
4.9. 4.4.3. táblázat. Az egyéb központi idegrendszeri fertőzések legfontosabb kórokozói ............. 623
4.10. 4.6.1. táblázat. Nemi érintkezéssel terjedő kórokozók és az általuk kiváltott legfontosabb betegségek
......................................................................................................................................................... 631
4.11. 4.7. 1. táblázat. A szepszis tünetei ......................................................................................... 637
4.12. 4.8.1. táblázat. A természetes barrierek károsodása esetén kialakuló infekciók leggyakoribb
kórokozói ....................................................................................................................................... 644
4.13. 4.8.2. táblázat . Gyakori fertőző ágensek az adaptív immunrendszer zavaraiban .................. 645
4.14. 4.8.3. táblázat. Lázas neutropeniás betegek és szervtranszplantáltak infekciói során izolált
leggyakoribb opportunista patogének ............................................................................................. 647
4.15. 4.9.1. táblázat. Intraabdominális infekciók etiológiai felosztása ........................................... 650
x
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
ELŐSZÓ
Az elmúlt évek, évtizedek hazai és külföldi Orvosi mikrobiológiai tankönyvei eltérő mértékben hangsúlyozták a
tárgy mikrobiológiai, laboratóriumi-diagnosztikai és klinikai aspektusait. Bár igyekeztünk megtartani e
tankönyvek hagyományos célját, azaz mikrobiológiai alapokat kívántunk nyújtani a medikusnak, hogy későbbi
tanulmányai során megértse a fertőző betegségek klinikumát, járványtanát, a kezelési és megelőzési lehetőségek
(vagy azok hiányának) miértjét, szándékunk a hangsúlynak az utóbbi terület, a klinikum felé való eltolása volt.
Miután manapság egyre elfogadottabb itthon is, hogy az etiológiai diagnózis, a kezelési terv a klinikus és
mikrobiológus együttműködésének eredménye, ebben is szerettünk volna segtséget nyújtani a jövő gyakorló
orvosainak (és – mivel e könyv szerzőinek többsége és szerkesztője gyakorló klinikai mikrobiológus – saját
magunknak is). Igyekeztünk tehát a fenti célokat úgy elérni, hogy az egyes kórokozók tárgyalásakor azokat az
ismereteket hangsúlyozzuk, illetve az információkat arra korlátozzuk, amiket a klinikus-mikrobiológus
konzultációk során szerzett saját tapasztalataink alapján „valóban jó, ha a klinikus kolléga tud” (pl. Mit várhat el
– és mit nem – a klinikus a labortól? Milyen adatokra van a laboratóriumnak szüksége? Mi a vizsgálatok
időigénye? Azok mennyire megbízhatóak? Stb.). Ennek érdekében minimálisra csökkentettük a kórokozók
azonosításához szükséges specifikus bélyegek ismertetését (ezeket általában elég, ha a mikrobiológus ismeri).
Viszont a célt segítendő, a könyv végére került egy, a legfontosabb fertőző betegségek klinikai mikrobiológiáját
tárgyaló fejezet.
E könyv célközönsége egyértelműen az orvostanhallgatók, a jövő orvosgenerációjának tagjai. Reményeink
szerint néhány év múlva, már végzett, gyakorló orvosokként ők igazolják majd szándékunk helyességét.
Köszönetünket szeretnénk kifejezni a Medicina Könyvkaidó Zrt.-nek a munka során nyújtott támogatásukért.
Külön köszönet Dr. Bodor Zoltánnak az ábrákért, Hajósi Lajosnénak a szöveg tördeléséért és dr. Bánki Judit
felelős szerkesztőnek hozzáértő segítségéért (és e könyv szerkesztőjével szemben tanúsított végtelen türelméért,
annak a magyar nyelvű szakmai helyesírás szabályaival folytatott – vélhetően megnyerhetetlen – küzdelme
során). Végül, de nem utolsó sorban köszönjük Farkasvölgyi Frigyesné igazgatónőnek, hogy a csúszások,
leállások idején is hitt ebben a könyvben.
Már végéhez közeledtek e kötet szerkesztési munkálatai, mikor hírét vettük Kétyi Iván professzor úr, a Pécsi
Orvostudományi Egyetem Orvosi Mikrobiológiai Intézete igazgatója halálának. Kétyi professzor úr, amellett,
hogy maga is szerkesztője és szerzője volt egy korábbi, több kiadást megért Orvosi Mikrobiológia tankönyvnek,
e jelen könyv több szerzőjének, szakmai lektorának és szerkesztőjének pályafutásában, mikrobiológussá
válásában meghatározó szerepet játszott.
Az Ő emlékének ajánljuk tisztelettel és köszönettel e könyvet.
Pál Tibor
xi
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
1. fejezet - 1. BEVEZETÉS
P ál T ibor
1. 1.1. A mikrobiológia története
Egy tudományág története – függően attól, hogy a hangsúlyokat hova szeretnénk helyezni – többféleképpen is
szakaszokra osztható. E tankönyvben megkíséreljük – kissé talán önkényesen – a fertőző betegségek lehetséges
etiológiájával foglalkozó területek rendkívül izgalmas történetét három nagy egyenlőtlen szakaszra osztani.
1.1. A megsejtések időszaka
A kezdetektől a XIX. század utolsó harmadáig
Tapasztalati megfigyelések alapján sejthető volt, hogy egyes betegségek összefügghetnek a betegekkel
kialakított kapcsolattal, azok „elkaphatóak”, mégha a közvetítő vehikulum teljesen ismeretlen volt is.
Természetesen nagyon kevés pontos ismerettel rendelkezünk e korai esetleges feltételezésekről. Vitatott, hogy
az amúgy rendkívül alacsony kontagiozitású leprás betegek elkerülése, a közösségből való kizárása vajon ennek,
vagy a betegség taszító megjelenési formáinak volt-e köszönhető. Ugyanígy kérdéses, hogy bizonyos étkezési
tilalmak, pl. a sertéshús, vagy a „tenger gyümölcseinek”, egyes ragadozók, rágcsálók húsának nem ritka
fogyasztási tilalma minek volt betudható; egyes feltételezések szerint nem zárható ki ezek „veszélyességének”,
„romlandóságának” felismerése sem.
Az „élő ragályanyag” avagy „contagium vivum” elképzelésének első igazi tudós képviselője a XVI. században
a járványtan (epidemiológia) megalapítójaként számontartott Girolamo Fracastoro volt. De Contagione című
művében (1546) leírja, hogy a ragályanyag milyensége dönti el az okozott kór jellegét. Bár a betegségek
terjedésének több módját (közvetlen érintkezés, a tárgyak által közvetített, és a légúti) felismerte, pontosan nem
tudjuk, hogy milyennek, valóban élőnek képzelte-e el a fertőző anyagot.
A késő középkori nagy pestisjárvány a bölcs megfigyelőkben megerősítette a kórkép „terjedő” jellegéről
alkotott elképzeléseket. Ez, amellett, hogy olyan fontos művek megszületését eredményezte, mint Boccaccio
Dekameronja, legalább olyan fontos járványtani intézkedések – mint pl. a karantén intézménye – bevezetéséhez
is elvezetett. Sajnos számos alternatív magyarázat is termékeny talajra lelt, aminek szomorú eredménye volt
egyes népcsoportok tömeges üldözése.
A XVII. században Kirchner már nagyítóval kereste pestises betegek vérében az „apró férgeket”, sőt – tévesen –
látni is vélte azokat. Erre alkalmas eszközre azonban még a század végéig várni kellett. Ekkor a delfti
Nagytekintélyű Bírák Tanácsának kamarása, képesített földmérő, posztó és rövidárú kereskedő, a város
hivatalos borkóstolója, de főleg lelkes amatőr optikus, Anton van Leeuwenhoek megszerkesztette az első
mikroszkópot. Ezzel aztán mindent meg is vizsgált, amihez csak hozzáfért. Saját fogkaparékában szépen le is
írta, le is rajzolta a „vidáman mozgó kis állatokat” – az első, ember látta baktériumokat. Jóllehet vizsgálatai
felkeltették a figyelmet, a „nagy összekapcsolásra”, e kis lények és a betegségek közötti kapcsolat felismerésére
még sokat kellett várni.
Szerencsére zseniális megfigyeléseknek, következtetéseknek nem voltunk híján, melyek értékét csak növeli,
hogy a mikrobák és a fertőzések megléte közötti ok-okozati összefüggés ismerete nélkül került rájuk sor. A
XIX. század közepén John Snow a londoni kolera esetek feltérképezésből vonta le azt a következtetést, hogy a
fertőzések a szennyezett ivóvíz fogyasztásához köthetőek. A XVIII. szászad vége és a XIX. század közepe
között három szülészorvos, a skót Alexander Gordon, az amerikai Oliver Wendell Holmes és a magyar
Semmelweis Ignác egymástól függetlenül vonták le szinte ugyanazt a következtetést: a gyermekágyi lázas anyák
szenvedései, halála és a kezelő orvos személye között szoros kapcsolat van. A legmesszebb Semmelweis ment –
kezdetben gyakran tragikusan kevés sikerrel, de később bizonyítva igazát – mikor klórvizes kézmosásra
buzdította kollégáit. Hogy mi volt a kezekről eltávolítandó anyag, annak felismerésére még néhány évet várni
kellett.
Az előrelépésben nagy szerepe volt egy ősi, az ősnemzés körül folyó vitának, azaz annak, hogy képződhet-e élet
az élettelenből, az élet nélkül. Az elméletet végül Louis Pasteur cáfolat kísérletesen, mikor igazolta, hogy a
sterilen tartott táptalaj nem zavarosodik meg. Valójában az eredetileg vegyész Pasteurt tekinthetjük a
mikrobiológia megalapítójának. A francia szőlősgazdák megbízásából a borok savanyodását tanulmányozva
1
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
1. BEVEZETÉS
jutott arra a következtetésre, hogy a fermentációt baktériumok és gombák okozzák. Ez az angol Joseph
Listernek adott ötletet, aki feltételezte, hogy a sebészi praxisában megfigyelt sebgennyedés valami hasonló
folyamat lehet, amit aztán a karbolsavas fertőtlenítésselsikeresen akadályozott meg.
1.2. A biztos tudás kora
A XIX. század utolsó harmadától az 1970-es, 80-as évekig
És ezzel el is érkeztünk a mikrobiológia második nagy korszakához, a sikerekben gazdag „aranykorhoz”, az
etiológia, megelőzés és kezelés területén tett óriási felfedezésekhez. Bár a XIX. század közepén Augustino Bassi,
illetve Davaine és Pollander (1850) már tettek fontos megfigyeléseket a gombás és bakteriális fertőzések terén,
a valódi nagy lépést a német Robert Koch tette meg 1876-ban, aki a lépfene kis pálcikáit már növekedés közben
figyelte meg steril szérumban, át tudta oltani (azaz fent tudta tartani) a tenyészeteket, és egereket tudott
megfertőzni velük. Ezen kísérletei során fogalmazta meg – Jacob Henle korábbi elméletét módosítva – híres
posztulátumait, amelyeket a patogenitással kapcsolatos fejezetben ismertetünk.
Ezt aztán hihetetlen gyorsasággal követte számos kórkozó felfedezése. 1874-ben Hansen a lepra, 1879-ben
Neisser a gonorrhoea kórokozóit, 1881-ben Ogston a staphylococcusokat, 1882-ben Koch a tuberkulózist, majd
1883-ban a kolerát, 1884-ben Loeffler a torokgyíkot okozó baktériumot, 1884-ben Nicolaier a tetanus okozóját,
1886-ban Fränkel a pneumococcust, 1887-ben Bruce a máltai láz kórokozóját, 1905-ben Schaudin és Hoffman a
vérbajt okozó spirochetát írta le. Roux és Yersin 1888-ban fedezték fel a diftéria toxint, a betegség kialakulásáért
felelős meghatározó tényezőt. Laveran 1880-ban írta le a malária kórokozóját.
Veszettséggel folytatott vizsgálatai során Pasteur már feltételezte, hogy a kórokozó, melyet nem tudott izolálni,
túl kicsi ahhoz, hogy mikroszkóppal látni lehessen. 1892-ben Ivanovszkij a dohány mozaik-betegséget tudta
egészséges növényre átvinni beteg növény előzőleg baktérium-mentesre szűrt nedvével. Hasonló eredménnyel
járt Loeffler és Frosch (1898) a száj és körömfájás kórokozóját vizsgálva. Az első emberi megbetegedések,
melynek szubmikroszkópos (ma már tudjuk, vírus) aetilogiáját igazolták, a sárgaláz (Walter Reed és
munkatársai, 1902-ben), majd a gyermekbénulás volt (Landsteriner és Popper, 1909). Twort (1915) és tőle
függetlenül d’Herelle (1917) fedezte fel a baktériumok vírusait, a fágokat.
Bár már a XVIII. század végén Edward Jenner tehénhimlővel végzett oltásai is jelentős eredményekkel jártak a
himlő megelőzése terén, a kórképek etiológiájának tisztázását gyorsan követte a modern vakcinológia fejlődése
is. Pasteur szisztematikus kísérletei vezettek el a kórokozók mesterséges gyengítésének, attenuálásának
alkalmazásához, és a csirke kolera, majd később lépfene és veszettség elleni oltások kidolgozásához. Ennek
egyenes folytatása volt számos további kórokozó elleni hatásos védőoltás kifejlesztése, mely elvezetett a
rettegett himlő – az emberi történelemben első fertőző betegségként – teljes eradikáláshoz.
A XX. század első harmada után e fejlődésnek újabb lökést adott a kemoterápia kialakulása és elterjedése. Az
első tudományos alapon kifejlesztett antibakteriális szer a vérbaj kezelésére szolgáló Salvarsan (arsphenamin)
volt (Ehrlich és Hata, 1909). Ezt követte a Domagk nevéhez fűződő Prontosil felfedezése, a szulfonamidok
elődje, 1935-ben. 1929-ben Flemming felfedezte, hogy egyes Penicillium gomba fajok bizonyos baktériumokkal
szemben hatásos anyagot termelnek. Évekig tartott azonban, míg a hatóanyag ipari méretű termelése és tisztítása
megvalósult, és Florey és kollégái munkája nyomán a penicillin – mint az első igazi antibiotikum – klinikai
alkalmazása megkezdődhetett a ‚40-es évek közepén. 1944-ben Waksman izolált egy antibakteriális szert (a
streptomycint) egy, a talajban élő streptomyces fajból, és ezzel aztán kezdetét is vette az azóta is tartó verseny a
gyógyszergyártó cégek között az újabb és újabb antibiotikumok előállítására.
Ezekben az években, évtizedekben hazánkban is jelentős eredmények születtek a mikrobiológia és a fertőző
betegségek járványtana területén. Fodor József, amellett, hogy Markusovszky Lajossal megszervezte az
Országos Közegészségügyi Egyesületet, fontos megfigyeléseket tett a hastífusz terjedésével és a szérum
baktériumölő képességével kapcsolatban. Hőgyes Endre továbbfejlesztette a veszettség elleni oltóanyag
előállítása során alkalmazott, eredetileg Pasteur által kidolgozott attenuálási eljárást. Neki és Aujeszky
Aladárnak köszönhető, hogy az oltás bevezetésére Magyarországon igen korán és jól szervezetten került sor.
Aujeszky emellett leírta az állatok nyúltagyvelő bénulásos megbetegedését, és izolálta a róla elnevezett
kórokozó vírust. Hutyra Ferenc, Marek József és Preisz Hugó számos más terület mellett a sertéspestis
kóroktana, és prevenciója területén alkottak maradandót. Preisz ismerte fel a Bacillus anthracis tokjának
virulenciafaktor szerepét, míg annak poli-D-glutaminsav tartalmát szintén magyar kutatók, Tomcsik, Ivánovics
és Bruckner tisztázták. Idősebb és ifjabb Jancsó Miklós a malária plazmódium fejlődési ciklusának
tanulmányozásával, illetve a protozoonellenes terápia lehetőségeinek kutatásaival szerzett elismerést.
2
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
1. BEVEZETÉS
Kiemelkedő szervező munkája mellett az állatorvosi bakteriológia, virológia és parazitológia számos területén
alkotott maradandót Manninger Rezső, akinek a Magyar Mikrobiológiai Társaság által adományozható
legmagasabb szakmai elismerést jelentő emlékérem is viseli nevét. Jelentős részben Takátsy Gyula és Farkas
Elek vakcina fejlesztő munkájának köszönhető a kiütéses tífusz hazai eradikálása, és az előző kutató nevéhez
fűződik a mikrotitrátor rendszer kidolgozása is. Bár itthon e mikrolemezeket a nyugdíj felé közelítő generáció
még „Takátsy-lemezekként”, a hígító kacsokat Takátsy-kacsként” ismeri, ma már csak kevesen tudják, hogy a
világot meghódított ELISA lemezeket kezünkbe véve lényegében magyar találmánnyal dolgozunk.
A közelmúlt számos kiváló hazai mikrobiológusa közül megemlítjük Rauss Károlyt, aki a bélbaktériumok
antigénszerkezeti sémájának, illetve a vérhas ellenes oltás lehetőségeinek vizsgálatával tett szert nemzetközi
hírnévre. Váczi Lajos a modern orvosi virológia hazai meghonosításához, míg Lányi Béla a korszerű
mikrobiológiai laboratóriumi hálózat megszervezéséhez járult hozzá alapvetően.
Ezek az évtizedek tehát a szinte töretlen fejlődés, az optimizmus idejét jelentették. A fertőző betegségek
etiológiája a legtöbb esetben ismert volt, számos betegség a védőoltások révén megelőzhető volt, és amelyek
nem, azokat általában uralni tudtuk az antibiotikumokkal. Vége volt a hosszú első korszak
kiszolgáltatottságának – legalábbis látszólag.
1.3. A józan jelen (a 70-es, 80-as évektől ki tudja, meddig?)
És ezzel el is értünk a talán 70-es, 80-as évekkel kezdődött, a mai napig tartó harmadik szakaszhoz, amit talán
kicsit drámaian, de sajnos reálisan a kijózanodás korszakának nevezhetnénk. Nem arról volt szó, hogy tévedtünk
a XIX. és a XX. század utolsó harmadai között eltelt időszak eredményeinek megítélésében. Arról van szó, hogy
az eredmények tartósságának megítélésében tévedtünk.
Ez két, részben összefüggő jelenségcsoportnak köszönhető: az új és újra támadó fertőzések („Emerging
infections”) széles körű megjelenésének, másrészt a antimikrobás szerek elleni rezisztencia terjedésének.
A mikrobák és a gazdaszervezet közötti dinamikus kapcsolat fejlődése során új fertőző ágensek mindig jelentek
meg az emberiség történelme alatt és terjedtek el különböző mértékben. Ezt egyrészt a mikrobák hihetetlen
mértékű változékonysága, másrész az emberi viselkedés,környezetünk változása teszi lehetővé. A mikrobák
mindig változtak, de saját környezetünket, viselkedésünket most lényegesen gyorsabban, intenzívebben és
mélyrehatóbban változtatjuk, mint korábban tettük bármikor. És mindez új humán patogének megjelenését (nem
ritkán egy állati fajról az emberre való átugrással, ezt hívjuk „species jump”-nak) teszi lehetővé. Gondoljunk
csak az eredetileg elsősorban állati kórokozóként ismert prionok marhahússal való terjedésére, számos
hemorrágiás láz vírusos kórokozójára, de tulajdonképpen ide sorolható minden bizonnyal a HIV is. Élelmiszertermelésünk során alapvetően beavatkozunk a természetes táplálkozási láncba, aminek a vége mi vagyunk:
békés növényevőket teszünk carnivorrá, a csirkéket halliszttel, a szarvasmarhákat juhok belsőségeiből készült
táppal etetjük/etettük. Az eredmény a szaporodó emberi salmonellosis, a kergemarha-kór voltak, és a példák
hosszan sorolhatóak.
Korábban feltehetően már létező mikrobáknak sokkal inkább kitesszük magunkat mint régen, amire példa lehet
a légkondicionálók terjedésével szaporodó legionellosis. Környezetünk megváltoztatásával alapvetően
befolyásoljuk állati rezervoirok, vektorok életterét, sokszor korábban soha nem látott szintre növelve a velük
való találkozás lehetőségét, és így az emberi fertőzések kialakulását.
De talán még mindezeknél is nagyobb hatással vagyunk e fertőzések terjedésére. A mai utazási gyakoriság és
sebesség, a globális kereskedelem mellett bármilyen kórokozó órák alatt eljuthat a Föld bármely pontjára,
gyakorlatilag megszűntetve a fejlett világ számára oly kényelmes és biztonságos „exotikus betegség” kategóriát,
azaz ma már bármi bárhol előfordulhat. Csak a közelmúltban olyan nevek váltak mindennapi életünk részéve,
mint a SARS, a madár és sertés influenza, a „hamburger-bug”, a „kergemarha-kór”. Az fel sem becsülhető, hogy
e kórképek, járványok megelőzésre tett nemzetközi erőfeszítések milyen iszonyatos forrásokat emésztenek fel –
nem beszélve némelyik esetén a halálos áldozatok számáról.
Egy adott fertőzésnek korábban hosszú ideje nem kitett, attól elzárt populációban óriási pusztítást végezhet az
áruszállítás „melléktermékeként” oda eljuttatott kórokozó, mint azt a 90-es években a dél-amerikai
kolerajárvány kapcsán láttuk. Megváltozott a járványok jellege is. Míg korábban, az otthoni főzések idején egy
ételmérgezés robbanásszerű kialakuló, térben jól körülírható volt, és az exponáltak nagy részét érintette, egy mai
járvány kapcsán, az élelmiszerek ipari szintű előállítása és terjesztése miatt nem ritka a több ezres esetszámú,
óriási területen szétszórt, az alacsony csíraszám miatt az exponáltaknak csak kis részében tüneteket okozó
epidémia.
3
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
1. BEVEZETÉS
Mindeközben hihetetlenül megnöveltük a különböző fertőzésekkel szemben fokozottan érzékeny populáció
arányát. Egyre tovább élünk, egyre több betegséget élünk túl, igaz sokszor annak árán, hogy közben a betegség
vagy kezelések révén immunkompromittáltakká válunk egyre többen. Az orvostudomány egyre invazívabb,
egyre több betegbe ültetünk implantátumokat, és vezetünk minden elképzelhető testnyílásba, érbe hosszabbrövidebb időre csöveket, kanülöket, katétereket – mind-mind kiváló hídfőállásai a fertőzéseknek. Tesszük
mindezt egy olyan környezetben, a kórházban, mely „úszik” az antibiotikumokban, részint azért, mert a fenti
fertőzések miatt használnunk kell őket, részint azért, mert meggondolatlanul használjuk azokat. Utóbbi nem
csak a kórházakra igaz: gondoljunk csak a háziorvosi gyakorlatban a vírusok okozta nátha rendszeres
antibiotikummal történő kezelésére. De az egészségügyön kívül is ugyanez a helyzet: a mezőgazdaságban – túl
az állatorvosi gyakorlaton – hozamnövelőként óriási mennyiségben alkalmazunk, egyes esetekben alkalmaztunk
antibiotikumokat.
Mindennek következménye napjaink mikrobiológiájának, infektológiájának másik, valójában meghatározó, és
félő, hogy nem megoldható problémája: az antibiotikum-rezisztencia.
A WHO 2000-ben fogalmazta meg az azóta sokat idézett figyelmeztetését: „Drug resistance threatens to
reverse medical progress” (Press Release WHO/4112 June 2000). Ma már tudjuk, nem alaptalanul tette ezt. Az
orvostudomány minden területe fejlődik, némelyik lassabban, némelyik gyorsabban, de visszalépés sehol nincs.
Olyan nincs, hogy valamit korábban meg tudtunk gyógyítani, de ma már nem tudjuk, hogy valamire volt
korábban gyógyszerünk, de ma már nincs – a fertőző betegségek kivételével. A kialakuló, terjedő rezisztencia
miatt ma már reális lehetőség olyan Pseudomonas, Enterococcus, Acinetobacter, Staphylococcus aureus vagy
Mycobacterium tuberculosis törzzsel találkozni, ami rezisztenciája okán megoldhatatlan feladat elé állítja a
klinikust – jóllehet e kórokozók még néhány évtizede is (amikor a mai antibiotikumaink többsége már
rendelkezésre állt!) még érzékenyek voltak.
Nehéz megjósolni, hogy a folyamat megfordítható-e. Az remélhető, hogy a fertőző ágensek, mikrobák alapos
ismeretével talán lassítható, kézben tartható a folyamat. Ehhez kíván e tankönyv a jelen medikusainak, a jövő
orvosainak segítséget nyújtani bízván abban, hogy az ő munkájuk eredményeként a mikrobiológia és fertőző
betegségek történetének elkövetkező fejezetei ismét több optimizmusra adnak majd okot.
2. A mikrobiológia, az orvosi és a klinikai
mikrobiológia tárgya
A mikrobiológia szó az apró, „mikroszkópos” életformák tudományát jelenti. E méreteken alapuló
meghatározás alapján a mikrobák világa a prokaryotákat (baktériumok és archeak), illetve az eukaryoták közül
a protozoonokat és mikroszkópikus gombákat foglalja magában.
A mikrobák alkalmazkodóképessége, metabolikus és energiaszolgáltató folyamatainak változatossága teszi
lehetővé, hogy környezetünkben, ahol az élet valamilyen formája egyáltalán lehetséges, ott mikrobiális élet
biztosan létezzék. Nem ritkán az élet egyedüli képviselői a mikrobák: akár teljesen anaerob környezetben, akár
hőforrások 100 oC feletti hőmérsékletén. A Földön az életnek mintegy 3,5 milliárd évvel ezelőtt kialakult első
formái feltehetően anaerob prokarioták voltak, és a különböző mikrobák voltak az elkövetkező mintegy 2
milliárd év alatt a Föld kizárólagos lakói. Azonban ezalatt óriási fejlődésen mentek keresztül, kialakultak és
elterjedtek a fotoszintetizáló, oxigéntermelő mikrobák döntően megváltoztatva a Föld légkörét, illetve lehetővé
téve az aerob organizmusok kialakulását.
Egyes számítások szerint a mikrobák tömege mintegy 5–25-ször haladhatja meg a Földön fellelhető állatok
össztömegét, míg mások azon a véleményen vannak, hogy a földi élő anyag akár 90%-át is mikrobák
alkothatják. Minden valószínűség szerint a Földön jelenlévő mikrobáknak csak töredékét ismerjük. A jelenleg
nyilvántartott baktériumfajok száma jóval tízezer alatt van, ugyanakkor a közelmúlt genetikai módszerekkel
végzett vizsgálatai már egy liter tengervízben is mintegy húszezer faj jelenlétét valószínűsítették. A
baktériumfajok lehetséges számára vonatkozó becslések a tízezres nagyságrendtől a milliósig változnak. Annyit
biztosan állíthatunk, hogy a mikrobiális élet a Földön fellelhetőnek igen fontos, sok szempontból döntő formája,
és hogy a Földön lezajló kémiai reakciók többségéért így vagy úgy mikrobák a felelősek.
A talajba került szerves anyagokat mikrobák bontják le, és alakítják nitrogéntartalmukat ammóniává. Jórészt
baktériumok (Nitrosomonas és Nitrobacter fajok) felelősek az ammónia nitritekké és nitrátokká való
oxidálásáért (ezt a folyamatot nevezzük nitrifikálásnak), mely aztán a növények fő nitrogénforrásául szolgál.
Számos talajlakó baktérium ennek a folyamatnak az ellentétét, az úgynevezett denitirifikálást végzi, melynek
végterméke nitrogén és ammónia. Hasonlóan meghatározó a mikrobák szerepe a szén-dioxid, kén és foszfor
4
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
1. BEVEZETÉS
körforgásában is, úgyhogy bátran állíthatjuk, a mikrobák nélkül a földön az élet más formái sem alakulhattak
volna ki, vagy létezhetnének jelenleg.
Bár összességében ezek vannak kisebbségben, a mikrobák között több olyan is található, melyek egy érzékeny
gazdaszervezettel kölcsönhatásra kerülve abban kórós elváltozásokat, fertőzéseket hozhatnak létre. Tekintve
azonban, hogy erre képesek olyan kórokozók is, melyek szigorúan véve nem tekinthetőek „mikroszkópikus
élőlényeknek”, a mikrobiológia orvosi ága, az orvosi mikrobiológia (hasonlóan az állatorvosi és növénykórtani
mikrobiológiához) vizsgálja a mikrobákénál jóval egyszerűbb szerveződésű vírusokat, prionokat, illetve a
makroszkópos méretű parazita férgeket is, melyek petéinek, lárváinak kimutatása szintén mikroszkópos
módszereket igényel.
Az orvosi mikrobiológia tehát a fertőző betegségek kórokozóit, illetve az emberi test normál flóráját alkotó
organizmusokat tanulmányozza. Vizsgálja a gazda és a fertőző ágens kölcsönhatásainak részleteit, módját,
progresszióját, genetikai és molekuláris alapjait, az ellenük való védekezés, megelőzés lehetőségeit. Az orvosi
mikrobiológián belül a klinikai mikrobiológia a fertőzések laboratóriumi diagnosztikájával, az infekciós
kórképek etiológiájának tisztásával foglalkozik, mintegy a kórokozók felől közelítve a fertőző betegségekhez,
közvetlenül kapcsolódva így az infektológiához. A járványtani mikrobiológia az epidemiológia munkához
biztosítja a laboratóriumi hátteret a járványosan terjedő betegségek kórokozóinak kimutatásával és részletes
vizsgálatával, tipizálásával.
5
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2. fejezet - 2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
1. A MIKROBÁK
1.1. A fertőző ágensek rendszertana
Pál Tibor
Az élőlények rendszerbe foglalásával a rendszertan (taxonomia) tudománya foglalkozik, mely az osztályozásból
(classificatio), azaz az élőlények csoportosításából, a nevezéktanból(nomenclatura), meghatározott szabályok
szerinti elnevezésükből, és az azonosításukból (identificatio), egy adott példány rendszerben elfoglalt helyének
megállapításából tevődik össze.
Az orvosi mikrobiológia által vizsgált fertőző ágensek elhelyezése az élőlények rendszerében nem
problémamentes. Eleve gondot jelent, hogy egyes ágensek, pl. a vírusok, élő mivolta megkérdőjelezhető, és a
vita – hogy helyük van-e az Életfán – a mai napig tart. Tény, hogy számos, általánosan elfogadott életjelenséget
nem mutatnak, és csak a megfertőzött sejtek segítségével tudják önmagukat reprodukáltatni. Ugyanakkor
gyakorta hangoztatott érv, hogy az élő rendszerekre jellemző, az átörökítő anyag változékonyságán alapuló
fejlődés, evolúció a vírusok esetében is megfigyelhető, illetve, hogy természetes körülmények között
gyakorlatilag minden élő rendszer másokkal áll kölcsönhatásban, ha nem is olyan mértékben, mint a vírusok.
Bár a vita még távolról sem zárult le, jelenleg a vírusokat és prionokat nem tartalmazza az élővilág rendszertana.
A közelmúltig elterjedt volt R. H. Whittakernek, az élőlényeket a sejtmag jelenléte, az egy-, vagy többsejtű
szerveződés, és az energiatermelés, illetve táplálék szerzés módja alapján öt „királyságra” (kingdom) felosztó
rendszere. A Monérák jelentették gyakorlatilag a prokariótákat, a Protisták az egyszerű, egy vagy többsejtű, de
szöveteket nem képező eukariótákat, illetve a további három csoport voltak a Gombák, Növények és Állatok. A
genetikai módszerek alkalmazása, elsősorban a riboszómális RNS gének szekvenciájának összehasonlítása révén
ezt váltotta fel a jelenleg leginkább elfogadott ún. három domén rendszer(2.1.1. ábra).
2.1.1. ábra. Az élőlények „három domén” rendszere
Ez a prokariótákat két nagy doménre osztja: a baktériumokra és archeákra, míg az eukaryoták jelentik a
harmadik domént, magukba foglalva a protistákat, gombákat, növényeket és állatokat, mint „országokat”
(regnum).
6
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A baktériumok között számos orvosi szempontból fontos kórokozót találunk, csakúgy, mint az eukaryota
protisták (pl. protozoonok) és állatok (férgek) között. Az archeák prokaryoták, de a baktériumoktól például
riboszomális RNS-ük bázissorrendje alapján világosan elkülöníthetőek. Érdekes, hogy sejtösszetételüket,
transzkripciós és transzlációs rendszerüket tekintve néhány szempontból az eukaryotákra emlékeztetnek. Bár
kórokozót nem ismerünk közöttük, a bioszférában rendkívül elterjedtek, számos képviselőjük „extremofil”, azaz
extrém körülmények között, sőt, esetleg csak azok között életképes.
A biológiai rendszerezés során a fajt tekintjük a rendszer alegységének, melyek aztán nemeket (genus),
nemzetségeket, családokat, rendeket, osztályokat, törzseket és országokat alkotva rendeződnek a doménekbe.
Bár a faj meghatározása a szexuális úton szaporodó élőlények között sem teljesen problémamentes, ott a
gyakorlatban jól bevált megközelítés szerint két egyedet azonos fajhoz tartozónak tekintünk, ha azok egymással
természetes körülmények között párosodnak, és nemzőképes utódot tudnak létrehozni. Ez a megközelítés
azonban az osztódással szaporodó baktériumokra természetesen nem alkalmazható. Esetükben akkor tekintünk
két egyedet egy fajba tartozónak, ha azok „kellően hasonlóak egymáshoz”. Természetesen a kérdés az, hogy mit
tekintünk meghatározónak, az összehasonlítás alapjának, és milyen mértékű hasonlóságot fogadunk el
határértéknek. Tovább bonyolítja a helyzetet, hogy míg a magasabb rendűeknél egy-egy egyedet vizsgálunk, a
baktériumoknál mindig sejtek tömegével, azaz egy populációval állunk szemben. Végül az ideális, evolúciós
ismereteken alapuló bakteriális rendszertan létrehozását nagymértékben gátolja a fosszilis leletek hiánya.
A baktériumfajok meghatározáskor kezdetben gyakorlatilag kizárólag fenotípusos bélyegeket használtak. Két
módszer alakult ki: Az úgynevezett filogenetikai osztályozás során bizonyos konzervált tulajdonságok (pl. a
sejtfal szerkezete, spóraképzés) kiemelt jelentőségét kapnak, és ezt követi a változékonyabb tulajdonságok, pl.
különböző szénhidrátok fermentálásának vizsgálata. Az izolált kórokozók mindennapi azonosítása során
általában ezt a megközelítést alkalmazzuk.
A fenetikus osztályozásnál minden vizsgált tulajdonság egyformán esik a latba. A módszer annál pontosabb,
minél nagyobb számú (esetleg száz feletti) tulajdonságot vizsgálunk. Tekintve, hogy az egyes reakciókban
kapott eredmények nem súlyozottak, és pozitívak vagy negatívak lehetnek, az értékelés könnyen bízható
számítógépre. Két törzs összehasonlításakor számolhatunk ún. hasonlósági együtthatót (similarity coefficient),
azaz a mindkét törzs által mutatott pozitív eredmények arányát, vagy az ún. találati együtthatót (matching
coefficent), amikor is úgy a pozitív, mind a negatív eredményeket figyelembe vesszük, ha mindkét törzsben
azonosak voltak. Az eredmények grafikusan hasonlósági mátrixok vagy dendrogramok (fa görögül: dendron)
formájában ábrázolhatóak. Durva közelítéssel azt mondhatjuk, hogy kb. 65%-os együttható esetén a két törzs
azonos genusba, 80% felett azonos fajba tartozik. A könnyű „matematizálhatóság” miatt kapta a módszer
újabban alkalmazott nevét is: numerikus rendszertan.
Bár nagyon sok változást hoztak, a molekuláris, genetikai módszerek elterjedése során talán inkább mégis az
volt a meglepő, hogy milyen gyakran igazolták a fenotípusos módszerek szolgáltatta korábbi besorolások
helyességét. A legelterjedtebb genetikai módszer a vizsgált törzsek teljes genomjának standard paraméterek
mellett történő DNS-DNS hibridizációval történő összehasonlítása. A fenotípus alapú rendszertan eredményeivel
történő összehasonlítás alapján általában akkor tekintünk két egyedet egy fajba tartozónak, ha DNS-ük legalább
70%-os kapcsolódást mutat, és olvadási, denaturálódási hőmérsékletük (melting temperature, Tm) között 5%nál kisebb a különbség.
Az utóbbi húsz évben e módszert egészíti ki a 16S riboszómális RNS gének szekvenciájának vizsgálata. A közös
fajba tartozás feltétele általában e gének szekvenciájának minimum 97%-os azonossága. A két genetikai
módszer egymással nem helyettesíthető, de jól kiegészítik egymást, amellett, hogy a végső besoroláshoz az
alapvető fenotípusos bélyegeket változatlanul figyelembe veszik. Előfordul az is, hogy gyakorlati
megfontolások alapján egyes, amúgy genetikailag egy fajnak minősülő mikrobákat a meggyökeresedett klinikai
hagyomány, az okozott kórképek különbözősége miatt változatlanul külön fajként tartunk nyilván (például:
Neisseria gonorrhoeae és N. meningitidis vagy Escherichia coli és a shigellák). A baktériumok rendszertani
besorolásakor változatlanul meglévő bizonytalanságok adják a magyarázatát, hogy az olvasó e tankönyvben is
számos utalást talál egyes kórokozók taxonómiai helyének változásaira.
Jelenleg, ahogy a nukleotid szekvencia meghatározása egyre egyszerűbbé válik, a rendszertani munkában nagy
reményeket fűznek a faj több (általában minimum 7) háztartási, tehát meglehetősen konzervált gén
szekvenciájának összehasonlításán alapuló meghatározásához, az ún. multi locus szekvencia analízishez
(MLSA), illetve hosszabb távon a teljes genom szekvenciák vizsgálatához.
Egyes fajok tagjait a kifejezett antigének, illetve biokémiai tulajdonságaik alapján tovább osztjuk szero-, és/vagy
biotípusokra. Ennek gyakran van jelentősége a járványok követésében, sőt nemritkán az egyes szero-, és
7
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
biotípusok eltérő kórokozó képességgel, járványtani tulajdonságokkal is rendelkeznek (lásd pl. a kolera
kórokozóját vagy a salmonellákat).
A fajok elnevezése során a XVIII. századi svéd botanikus, Carl von Linne által kidolgozott binominális
elnevezést használjuk, ahol az első név a genust (nem), a második a fajt (species) jelöli, pl. Staphylococcus
aureus. A nevek megválasztására nincs szigorú szabály. Az első név utalhat a baktérium valamely
tulajdonságára (Proteus – ’változékony’ – az átváltozó képesség fortélyait ismerő görög isten neve után),
alakjára (Bacillus – ’pálcika alakú’), vagy egy személyre (Escherichia – Theodor Escherich). A fajt jelölő
elnevezésből szintén gyakran következtethetünk a mikroba valamilyen tulajdonságára (aureus – ’aranysárga’
színű telepet képező), a gazdaállatra (suis – ’sertés’), a felfedezőre (flexneri – Simon Flexner) vagy az okozott
kórképre (tetani – tetanusz). A teljes nevet aláhúzással jelezzük, vagy nyomtatásban dőlt betűkkel szedjük. Ha a
szövegben egyszer már szerepelt teljes kiírással, ezt követően a faj nevét a genus kezdőbetűjének rövidítésével
írjuk ki, pl. S. flexneri, vagy Staphylococcus aureus – S. aureus. A genus neve mindig nagybetűvel, a fajé
mindig kicsivel kezdődik. Ezek, hasonlóan az esetlegesen külön névvel jelölt szerotípusok nevéhez, mindig
egybe írandóak, még akkor is, ha ez a latin helyesírás szabályainak egyébként ellentmond, pl. a salmonellák
esetén aTyphimurium, azaz az egerek tífuszát okozó salmonella szerotípus. A külön névvel jelölt szerotípus név
egyébként normál nyomdai szedéssel és nagybetűvel írandó.
Számos mikrobának a mindennapi életben használatos, és a klinikusok által gyakran jobban elfogadott neve is
van. Ilyen például a Streptococcus penumoniae helyett a pneumococcus, a Neisseria gonorrheae helyett a
gonococcus, vagy a Neisseria meningitidis helyett a meningococcus elnevezés. Bár ezek az elnevezések nem
felelnek meg a tudományos nevezéktan elveinek, a gyakorlatban általában kevés problémát jelentenek, sőt a
rendszertani név után zárójelben megtaláljuk őket sok szakkönyv címszavai között is.
Az egy adott forrásból, egy adott alkalommal izolált, azonos fajú baktérium populációt törzsnek nevezzük Az
izolálást végző személy joga a törzset a saját ízlése szerint valamilyen betű- és/vagy számkóddal ellátni (pl.
LT2, M90T stb.). Ismételt átoltások vagy tárolás után is a törzs jelölését mindaddig megtartjuk, míg a törzset
szándékosan meg nem változtattuk (pl. mutagenizáltuk), vagy benne valamilyen spontán változást nem
észleltünk. Ilyenkor célszerű a megváltozott származékot index számmal/betűvel ellátni, pontosan nyilvántartva
eredetét, „családfáját”.
A klón egy eredetileg egyetlen sejtből származó baktériumpopuláció. Gyakorlatilag minden mikrobiológiai
munkát klónokkal végzünk, hiszen így adódik a legtöbb esély arra, hogy – figyelembe véve a mikrobák
nagyfokú változékonyságát – viszonylag homogén sejttömeggel dolgozzunk.
1.2. A prionok
Füzi Miklós
A prionok fehérje természetű kórokozók, amelyek egy embereket és számos állatfajt érintő degeneratív központi
idegrendszeri betegségcsoport, a spongiform encephalopathiák (lásd 3.1. fejezet) kialakulásáért felelősek. Bár e
kórképek régóta ismertek, a fertőzőképesség igazolása, valamint a kórokozó azonosítása hosszú ideig váratott
magára. A betegségcsoport prototípusa a birkák surlókórja, a scrapie. Az 1980-as évek elején Stanley B.
Prusiner amerikai kutató bizonyította be, hogy a spongiform encephalopathiák kórokozói fehérje természetűek,
és megjelölésükre a prion elnevezést javasolta. Később ugyancsak az ő laboratóriuma igazolta, hogy az ágens
egy, a központi idegrendszerben normálisan is megtalálható sejtfelszíni fehérje, a celluláris prion protein (PrPC)
kóros konformációjú alakjának (PrPSc – scrapie like prion protein) felel meg. A PrPC fiziológiás szerepe a
központi idegrendszerben egyelőre nem teljesen tisztázott. Az eddigi kísérleti eredmények arra utalnak, hogy a
memóriaképzésben, valamint az alvási ritmus fenntartásában lehet jelentősége.
Fiziológiás körülmények között a globuláris PrPC protein döntően α-helikális konformációt ölt, de bizonyos
külső behatásokra ez megváltozhat és a b-lemez szerkezet aránya a molekulán belül megnövekedhet. Ezek a már
PrPSc molekulák összecsapódnak, aggregálódnak és egyes fehérjebontó enzimekkel szembeni rezisztenciájuk is
megnövekszik. A módosult konformációjú, aggregálódott PrP Sc amyloidként viselkedik: Kongó vörössel történt
festést követően polarizált fényben kettős fénytörést mutat. Fiziko-kémiai tulajdonságai is jelentősen
megváltoznak. Rendkívül ellenálló lesz hővel, savas pH-val, nem ionizáló detergensekkel, a fertőtlenítőszerek
többségével és különböző sugárzásokkal szemben. Éppen ezért hatástalanítására speciális eljárásokat kell
alkalmazni. A hővel történő sterilizálás kizárólag autoklávban végezhető, 134ºC, 1 atm, 30 percig. A szokásos
fertőtlenítőszerek helyett a nátrium-hidroxid 1N töménységű oldata alkalmazható, legalább 1 órás behatással.
Mindez jelentős gondot jelent az idegsebészeti műszerek sterilizálása kapcsán.
8
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Ma már általánosan elfogadott, hogy a kóros konformációjú PrP Scfertőző ágensnek, patogénnek tekintendő. E
sokáig hihetetlennek tartott feltételezés (ne felejtsük el, egy „egyszerű fehérjéről” van szó) elfogadását a
következő bizonyítékok segítették:
a spongiform encephalopathiák – a vírus etiológiát kizárandó – kémiailag nukleinsav mentessé tett, tisztított,
patológiás konformációjú PrPSc-t tartalmazó agykivonattal érzékeny állatra átvihetők,
PrP gént nem hordozó transzgenikus egereket nem lehet spongiform encephalopathiával megfertőzni,
in vitro szintetizált különböző PrP fragmentekkel a betegségekhez igen hasonló kórképeket lehet előidézni
kísérleti állatokon.
A PrPScfehérje természetű kórokozóként viselkedik: a fertőzés során kívülről a szervezetbe kerülve és a normál
variánshoz kötődve megváltoztatja annak konformációját, azt is PrP Sc-vé alakítva. Ezután az átalakult
molekulák, mintegy lánc-reakcióként, újabb és újabb normál konformációjú molekulákhoz tapadnak, és így a
kóros konformációjú PrPSc mennyisége az agyszövetben rohamosan növekszik (2.1.2. ábra). Feltételezik, hogy a
klinikai tünetek kialakulását az így keletkező fehérjeaggregátumok neuronok általi felvétele, azokban való
lerakódása idézi elő.
2.1.2. ábra. A prionfertőzések patogenezise
A külső fertőzés által létrejövő prion betegség mellett létezik a kórképeknek genetikus eredetű formája is.
Amennyiben ugyanis a PrP génben olyan mutációk találhatók, amelyek a molekula másodlagos szerkezetét
destabilizálják, a konformációváltozás spontán is bekövetkezhet. Az így kialakult genetikai eredetű betegség
ugyanúgy fertőző, mint a külső infekcióval létrehozott kórkép.
A kórokozónak jól definiált törzsei különböztethetők meg, amelyek eltérő inkubációs idővel és egymástól
némileg eltérő patológiai képpel okoznak betegséget. Feltételezik, hogy az egyes prion törzsek a PrP
harmadlagos szerkezetében különböznek egymástól, és a PrP C-t így saját képükre alakítják. A prion betegség
gyakran átterjed (illetve átvihető) egyik fajról a másikra; a transzmissziós képességet azonban nagymértékben
befolyásolják a fertőzést előidéző prion törzsek tulajdonságai. Egyes törzsek jobban, mások kevésbé hajlamosak
az ilyen faji határokat nem tisztelő ugrásra. Amikor a kórokozó az egyik fajról egy másikra kerül át, az
inkubációs idő valamennyi törzs esetében kezdetben hosszabb, majd az újabb, már az új fajon belüli átvitelek
során fokozatosan rövidül és bizonyos idő után állandósul.
9
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
1.3. A vírusok – Általános virológia
1.3.1. A vírusok szerkezete
Beck Zoltán
A vírusok a legkisebb fertőző ágensek. A sejten kívüli fertőző vírusrészecskét virionnak nevezzük. A vírusok
nem rendelkeznek olyan génekkel, melyek szükségesek lennének az energiatermeléshez vagy a
fehérjeszintézishez. A vírusok (virionok) nem növekednek, nem osztódnak. A vírusok inert módon viselkednek
az extracelluláris környezetben. Csak élő sejtekben képesek szaporodni, azok genetikai parazitái. A vírusok a
nukleinsavuk által hordozott információ segítségével „átprogramozzák” a fertőzött gazdasejtet, és arra késztetik,
hogy vírus-specifikus makromolekulákat szintetizáljon. Ezért a vírusokat úgy is definiálhatjuk, mint „fertőző
genetikai információ”.
A vírusok átmérője 20 nm-től 300 nm-ig terjed. A virion nukleinsavból – vagy DNS-ből, vagy RNS-ből (de
sohasem mindkettőből) – és az azt körülvevő, védő szerepet is betöltő, fehérje természetű kapszidból épül fel.
Néhány vírus egy további, lipoproteinekben dús membránnal, az úgynevezett burokkal (peplon) is rendelkezik.
1.3.1.1. A virális genom
A vírus nukleinsava kódolja mindazt a genetikai információt, amely a vírus replikációjához szükséges. A genom
lehet egyszálú és kétszálú, cirkulárisan zárt vagy lineáris, szegmentált vagy nem szegmentált. Csak a vírusok
genomja tartalmaz egyszálú DNS-t vagy egyszálú, illetve kettős szálú RNS-t. Az egyszálú RNS-vírusoknak két
csoportját különböztetjük meg. Az olyan RNS-vírusok, melyek genomja mRNS-molekulaként működik, az
úgynevezett pozitív (vagy plusz) szálú RNS-vírusok csoportjába tartoznak. Ezeknek a pozitív szálú vírusoknak a
genomi RNS-molekulái fertőzőképesek. A negatív (vagy mínusz) szálú RNS-vírusok nukleinsava nem képes az
mRNS funkciót betölteni, ezért az ilyen vírusokból izolált RNS-molekulák önmagukban nem fertőzőképesek, a
virionban mindig megtalálható mellettük a virális polimeráz.
1.3.1.2. Vírusfehérjék
A vírusokat felépítő (struktúr-) fehérjéknek több fontos szerepe is van. A legfőbb cél, hogy elősegítse a
nukleinsav egyik sejtből a másikba történő bejutását. Ezt egyrészt a vírusgenom nukleázok által történő
inaktiválásának megakadályozásával, másrészt a víruspartikulák fogékony sejtekhez történő kapcsolódásának
elősegítésével éri el. A kapszidfehérje meghatározza a vírus antigenitását, és kialakítja a vírus
partikulaszerkezetét, szimmetriáját. A nukleinsavat körülvevő fehérjeburkot, amely nem összetévesztendő a
vírus lipoproteinburkával, kapszidnak nevezzük, mely kapszomer alegységekből épül fel. A kapszomerek
elrendeződése alakítja ki a vírus szerkezetét és a geometriai szimmetriáját. Négy szimmetriaformát
különböztetünk meg a vírus kapszidja alapján.
Helikális szimmetria. Ebben az esetben a kapszomerek egyenként épülnek össze a helikális formában hajlott
vírusnukleinsavval úgy, hogy ez utóbbi mintegy a kapszomereken keresztül halad át. Az így felépült
nukleokapszidszálból végső fokon egy csőszerű szerkezet jön létre, amelyben a szerkezeti egységek egy spirális
vonal mentén (hélix) helyezkednek el (2.1.3. ábra).
2.1.3. ábra. A filovírusok burokkal fedett helikális kapszid szerkezete
A hélix egyaránt lehet merev (rigid) vagy hajlékony (flexibilis). A rigid helikális szerkezet leginkább
botformára, a flexibilis nukleokapszid gömbformára emlékeztet.
Kubikális (ikozahedrális) szimmetria. Ebben a szimmetriatípusban a kapszomerek ikozaédert képeznek,
amely 20 egyforma oldalból (egyenlő oldalú háromszögből) és 12 csúcsból áll. Ezek a kapszidok is
gömbölyűnek látszanak alacsony energiával készített elektronmikroszkópos felvételeken.
10
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Binális (kettős) szimmetria. Néhány bakteriofág rendelkezik ezzel a szimmetriával, amely mind az
ikozahedrális (fejrész), mind a helikális (farokrész) szerkezetet hordozza (2.1.4. ábra). A binális fágok teljes
nukleinsava a fejrészben található, a farokrész a gazdasejthez történő tapadásért felelős.
2.1.4. ábra. Binális szimmetria
Összetett (komplex) szerkezet. A komplex vírusoknak összetett, többrétegű kapszidja van a nukleinsav körül.
A poxvírusoknak tégla vagy ovoid alakú virionja van, jellemzőek a babapiskóta alakú nukleokapszid két oldalán
elhelyezkedő laterális testek(2.1.5. ábra).
2.1.5. ábra. A poxvírusok összetett szimmetriája
11
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Néhány vírus saját enzimmel is rendelkezik, ezek a virionon belül találhatók. Ezek az enzimek nagyon kis
mennyiségben fordulnak elő, de nélkülözhetetlenek a vírus replikációs ciklusának elindításához, amikor a virion
a gazdasejtbe jut. A negatív egyszálú vagy kétszálú RNS-vírusoknak RNS-függő RNS-polimeráz enzimjük van,
amely szükséges az első mRNS kópia szintéziséhez. A reverztranszkriptáz-aktivitással rendelkező enzimek a
retrovírusokra és a pararetrovírusokra jellemzőek. A reverztranszkriptázok DNS-t szintetizálnak RNStemplátról, ami az egyik kulcslépése ezen vírusok replikációjának. A poxvírusok „mag” (core) -régiója legalább
15 különböző enzimet tartalmaz, amelyek között található DNS-függő RNS-polimeráz írja át a virus genomiális
DNS-ét RNS-sé.
Burok
A kapszidfehérjék mellett lehetnek egyéb proteinek is a virionban. Ezek a vírus burkához (a továbbiakban a
„burok” elnevezést kizárólag a vírus lipoproteinburkára alkalmazzuk) kapcsolódva találhatók. A burok (peplon)
lipoproteinekben gazdag membrán. A lipid komponense a lefűződés során a sejt valamelyik membránjából kerül
a vírusra, a fehérje része vírusspecifikus. Gyakran glikoprotein-„tüskék” vannak a felszínen, melyek a gazdasejt
receptoraihoz kötődnek a vírus gazdasejtbe történő belépése során. További fehérjék a mátrix (vagy tegument)
proteinek, melyek elősegítik a kapszidfehérjék és a burok kapcsolódását. A burkos vírusok általában
érzékenyebbek a hőre, detergensekre és lipidoldó szerekre, mint a burokkal nem rendelkező vírusok. A vírus
felszíni fehérjéi, akár a kapszidfehérjék, akár a burok glikoproteinek fontos antigének, a gazdaszervezet
immunválaszát váltják ki.
Az orvosi szempontból fontosabb vírusok osztályozása
A vírusok osztályozása a nukleinsav kémiai és morfológiai tulajdonságai, a szimmetria típusa, a burok megléte
vagy hiánya, specifikus enzimek jelenléte és a replikáció típusa alapján történik. (A replikációs stratégiákat a
következő fejezetben tárgyaljuk.) A vírus szerkezetén alapuló osztályozási sémát a 2.1.1. és 2.1. 2. táblázatok
mutatják be.
2.1. táblázat - 2.1.1. táblázat. A DNS-vírusok osztályozása
CSALÁD
DNS SZERKEZET
KAPSZID
SZIMMETRIA
BUROK
Parvoviridae
Ss, lineáris
Ikozahedrális
Nincs
Papillomaviridae
Ds, cirkuláris
Ikozahedrális
Nincs
Polyomaviridae
Ds, cirkuláris
Ikozahedrális
Nincs
Adenoviridae
Ds, lineáris
Ikozahedrális
Nincs
Hepadnaviridae
Ds, cirkuláris
Ikozahedrális
Van
Herpesviridae
Ds, lineáris
Ikozahedrális
Van
Poxviridae
Ds, lineáris
Komplex
Van
Rövidítések: Ss: egyszálú, Ds: kétszálú
2.2. táblázat - 2.1.2. táblázat. Az RNS-vírusok osztályozása
CSALÁD
RNS SZERKEZET
KAPSZID
SZIMMETRIA
BUROK
Reoviridae
Ds, lineáris
Ikozahedrális
Nincs
12
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Picornaviridae
Poz, Ss, lineáris
Ikozahedrális
Nincs
Caliciviridae
Poz, Ss, lineáris
Ikozahedrális
Nincs
Flaviviridae
Poz, Ss, lineáris
Ikozahedrális
Van
Togaviridae
Poz, Ss, lineáris
Ikozahedrális
Van
Coronaviridae
Poz, Ss, lineáris
Helikális
Van
Retroviridae
Poz, Ss, lineáris
Ikozahedrális
Van
Orthomyxoviridae
Neg, Ss, lineáris
Helikális
Van
Paramyxoviridae
Neg, Ss, lineáris
Helikális
Van
Rhabdoviridae
Neg, Ss, lineáris
Helikális
Van
Filoviridae
Neg, Ss, lineáris
Helikális
Van
Bunyaviridae
Neg, Ss, cirkuláris
Helikális
Van
Arenaviridae
Ss, cirkuláris, pleomorf
Helikális
Van
Rövidítések: Ss: egyszálú, Ds: kétszálú, Poz: pozitív szál, Neg: negatív szál
DNS vírusok
Parvovírusok. Nagyon kicsi (20 nm átmérőjű), burokkal nem rendelkező, ikozahedrális, egyszálú lineáris DNSsel bíró vírusok.
Papillomavírusok. 55 nm átmérőjű, ikozahedrális vírusok dupla szálú cirkuláris DNS-sel. Burokkal nem
rendelkeznek.
Polyomavírusok. Kicsi (40 nm), dupla szálú cirkuláris DNS-t tartalmazó, ikozahedrális szimmetriát mutató,
burokkal nem rendelkező vírusok
Adenovírusok. Burokkal nem rendelkező, ikozahedrális vírusok. 80 nm átmérővel és dupla szálú lineáris DNSsel bírnak
Hepadnavírusok. Kicsi (40nm) vírusok ikozahedrális kapsziddal, melyet burok vesz körbe. A kettős szálú DNS
szerkezete szokatlan, a vírus jellegzetessége, hogy egy teljes negatív szálat és egy rövidebb, (átlagosan 25%-kal
rövidebb) pozitív szálat tartalmaz. A vírus további érdekes tulajdonsága, hogy a teljes genom hosszúságú
mRNS-ről reverz transzkripcióval replikálódik a DNS genom (pararetrovírus).
Herpesvírusok. Burkos vírusok. A 150–200 nm nagyságú vírusok dupla szálú lineáris DNS-sel, ikozahedrális
kapsziddal és burokkal rendelkeznek. Az akut szak után életre szóló látens fertőzéseket okoznak.
Poxvírusok. A legnagyobb vírusok (200 x 400 nm). Duplaszálú lineáris DNS, komplex kapszid-szimmetria,
különleges burok megléte jellemzi. A vírusok több saját enzimet is hordoznak a virionban, többek között a
DNS-függő RNS polimerázt.
RNS-vírusok
Reovírus. Közepes méretű (70 nm) vírusok, melyek szegmentált dupla szálú RNS-t tartalmaznak ikozahedrális
kapszidba zárva. Burokkal nem rendelkeznek.
13
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Picornavírusok. A legkisebb (25 nm) RNS vírusok. Egyszálú, lineáris, nem szegmentált, pozitív RNS-t
tartalmaznak a nem burkos ikozahedronban.
Calicivírusok. Kissé nagyobbak (35 nm), mint a picornavírusok. Ikozahedrális kapszidjuk nincs burokkal
körülvéve. A genomot egyszálú, lineáris, nem szegmentált, pozitív polaritású RNS építi fel.
Flavivírusok. A virion egyszálú, lineáris, nem szegmentált, +polaritású RNS-sel rendelkezik. Burkos vírusok
ikozahedrális kapsziddal. A burokkal együtt a virion mérete 50 nm.
Togavírusok. A virion egyszálú, lineáris, nem szegmentált, pozitív polaritású RNS-sel rendelkezik. Burkos
vírusok ikozahedrális kapsziddal. A Flavivírusoknál kissé nagyobbak, 60–70 nm átmérőjűek.
Coronavírusok. A burok helikális kapszidot és egyszálú, lineáris, nem szegmentált polaritású RNS-t ölel körül.
A burkos virion mérete mintegy 100 nm.
Retrovírusok. Ezek a burkos vírusok (100 nm) ikozahedrális kapszidszimmetriával rendelkeznek. A genom két
kópiában található meg, egyszálú, lineáris, nem szegmentált, pozitív polaritású RNS formájában. A virion reverz
transzkriptáz enzimet hordoz. A vírus RNS-genomja a gazdasejt genomjába beépült provirális DNS-ről
(provírus) szintetizálódik.
Orthomyxovírusok. Burkos vírusok. Helikális kapszidjuk és 8 szegmentből álló egyszálú, lineáris, negatív
polaritású RNS-ük van. 100 nm átmérőjűek.
Paramyxovírusok. Burkos vírusok helikális kapsziddal és egyszálú, lineáris, nem szegmentált, negatív
polaritású RNS-sel. 150 nm méretűek.
Rhabdovírusok. Lövedék formájú, 70 x 180 nm nagyságú burkos vírusok. A helikális kapszid egyszálú,
lineáris, nem szegmentált, negatív polaritású RNS-t tartalmaz. Nevük, alakjuk után a görögül pálcát jelentő
„rhabdos” szóból származik.
Filovírusok. Ezek a burkos vírusok helikális kapsziddal bírnak. A genom egyszálú, lineáris, nem szegmentált,
negatív polaritású RNS-ből épül fel. Hosszú filamentáris vírusok, melyek átmérője 80 nm körül, hossza pedig
több száz nm körül mozog. A „filo” elnevezés alakjukra utal.
Bunyavírusok. A burok helikális kapszidot és 3 szegmentből álló egyszálú, cirkuláris, negatív RNS-t zár körül.
A virion 100 nm nagyságú.
Arenavírusok. Burok, helikális kapszid, egyszálú, cirkuláris, 2 szegmentből álló, ambiszensz RNS jelenléte
jellemzi. Az ambiszensz jelző azt jelenti, hogy a genomiális RNS egyrészt negatív, másrészt pozitív polaritással
bír. Ezért saját polimert kell a fertőzött sejtbe juttatnia. A virion átmérője 120 nm körül mozog.
1.3.2. A vírusok szaporodása
Beck Zoltán
A vírusok csak élő sejtekben képesek szaporodni. A gazdasejt szolgáltatja az energiát, a kis molekulasúlyú
prekurzorokat és a szintetizáló gépezetét a vírusfehérjék és nukleinsavak szintézise számára. A fertőzés
kezdetén a vírus a fogékony sejtbe juttatja genetikai anyagát és – bizonyos vírusoknál – a szaporodáshoz
szükséges enzim(ek)et. A vírusok által kódolt fehérjék részt vesznek a replikációban, a virion felépítésében és a
fertőzött sejtek működésének megváltoztatásában. Bár a vírusoknak különböző stratégiái vannak a szaporodásuk
megvalósítására, az alapvető folyamatok megegyeznek.
1.3.2.1. A szaporodási ciklus szakaszai
A vírusszaporodási folyamat 6 fő szakaszból áll. Ezek az adszorpció, penetráció, dekapszidáció, szintetikus
szakasz, összeépülés és kiszabadulás.
Adszorpció. Ahhoz, hogy egy vírus bejuthasson a sejtbe, először sejtfelszíni receptorhoz kell kötődnie. A vírus
kötődéséhez szükséges receptor jelenléte határozza meg leggyakrabban az adott vírus faj- és sejt-specificitását.
A poliomyelitisvírus csak főemlősöket képes megfertőzni, mivel a kötődéséhez szükséges Pvr-molekulát más
állatok sejtjei nem hordozzák. A veszettség (lyssa, rabies) vírusának receptora a nikotinerg acetilkolin receptor.
A sejtspecificitást determináló receptor is lehet általánosan elterjedt vagy speciális molekula. Előbbire az
14
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
influenzavírusok által használt sziálsav lehet példa. Specifikus molekula a humán immunodeficiencia-vírus
(HIV) receptoraként szolgáló CD4 receptor vagy az Epstein–Barr-vírus (EBV) kötődéséhez szükséges CD21
(CR2) komplementreceptor. Érdekességként megemlíthető, hogy egyes bacteriophagok szexfimbriákhoz
kötődnek a baktérium felszínén. Vannak olyan, burokkal rendelkező vírusok, melyek a főreceptoron kívül még
koreceptort is igényelnek. Ilyen szerepet töltenek be egyes kemokin-receptorok, melyeket a HIV használ
koreceptorként. A koreceptorok a virion burka és a gazdasejt citoplazmamembránja között létrejövő fúzióhoz
szükségesek.
Penetráció. A penetráció mechanizmusának 3 fő típusa különböztethető meg. A penetráció
„leglátványosabban” a babacteriophagok esetében zajlik. Itt a kapszid kontrakciója „fecskendezi be” a
baktériumba a vírus nukleinsavát. A virion többi komponense a sejten kívül marad. A növényi vírusok nem
rendelkeznek a penetrációt elősegítő mechanizmusokkal. A fertőzés általában ízeltlábú vektorok által történő
közvetlen beoltás, ritkábban mechanikus sérülések útján jön létre. Az állati vírusokat a gazdasejt penetrációt
elősegítő mechanizmusai juttatják be a sejtbe. Az állati vírusok bejutása a gazdasejtbe membránfúzióval vagy
endocitózissal történhet.
Membránfúzióra csak burokkal rendelkező vírusok képesek. Ilyen penetrációs mechanizmus jellemző a
paramyxo-, retro- és herpesvírusokra. A fúzió a virion lipidburka és a sejt plazmamembránja között megy
végbe. A lipidrétegek összeolvadásának eredményeként a virion burka eltűnik, és csak az így felszabaduló
nukleokapszid jut be a virionból a sejtbe. A HIV penetrációjában elengedhetetlenül fontos szerepe van a
koreceptoroknak. A vírus felszíni antigénje egy 160 kDa molekulatömegű glikoprotein, mely két részből (gp120
és gp41) áll. A gp120 először a CD4 molekulához kötődik. Az ennek következtében létrejövő
konformációváltozás teszi lehetővé, hogy a gp120 a koreceptorhoz is hozzákötődjön. Ezáltal egy további
konformációváltozás következik be, mely a gp41 és egy sejtfelszíni fúziós protein közötti kötődés előfeltétele. A
paramyxovírusoknál a hemagglutinin-neuraminidáz (HN) antigének kötődése hoz létre olyan
konformációváltozást, amely lehetővé teszi, hogy a fúziós (F) vírusfehérje is kötődhessen sejtfelszíni
receptorához.
A burokkal rendelkező vírusok másik csoportja és a burok nélküli vírusok endocitózissal jutnak be a sejtekbe. A
burokkal nem rendelkező vírusok számára ez az egyetlen lehetőség a penetrációra. Az endocitózis során egy
betüremkedés jön létre a citoplazma membránban, amely a viriont magába zárja, és lefűződését követően
bejuttatja a sejtbe. Az endocitotikus vezikulumból a vírusok a pH-csökkenés hatására szabadulnak ki. A burokkal
rendelkező vírusok esetében ezt egy membránfúziós folyamat teszi lehetővé, mely a virion burka és a vezikulum
fala között megy végbe. Az influenzavírusoknál a fúziós folyamat eredményeként felszabadul a virion
nukleokapszidja. A burokkal rendelkező vírusok penetrációja során tehát minden esetben lezajlik egy fúziós
folyamat a vírus burkának részvételével, de ez – a bejutás mechanizmusától függően – extra- vagy
intracellulárisan megy végbe. A burok nélküli vírusok esetében az alacsony pH olyan felszíni vírusfehérjéket
aktivál, melyek – az aktiválást követően – képessé válnak az endoszómális membrán lebontására.
Dekapszidáció. Rendkívül találó a folyamat angol neve (uncoating), mivel ebben a szakaszban valóban a
nukleinsav „levetkőztetése” történik meg. Az uncoating a dekapszidáció elnevezéssel ellentétben azt a
lehetőséget is nyitva hagyja, hogy a kapszid eltávolítása esetleg csak részlegesen történik meg. A dekapszidáció
a replikációs ciklus bármely korábbi szakaszában, sőt az adszorpciót megelőzően is megkezdődhet. Részben
ezzel függ össze az a sajátosság, hogy a dekapszidáció szubcelluláris lokalizációja is többféle lehet. A
reovírusok részleges dekapszidációja már az adszorpció előtt megtörténik, mivel a bélben található proteázok
teszik a viriont fertőzőképessé. Hasonló a helyzet az enterovírusoknál, melyeknél a VP4 kapszidfehérje
eltávolítása fokozza a virion infektivitását. Az endoszomális vezikulumokban végbemenő dekapszidációban
fontos szerepe van a kapszid és a burok között elhelyezkedő matrix fehérjék által létrehozott protongradiensnek.
A DNS-vírusok kapszidjának eltávolítása a maghártya pórusainál történik meg. Teljes mértékű a dekapszidáció
a DNS-vírusok mindegyikénél, és egyes RNS-vírusok (picorna-, toga-, flavi- és coronavírusok) esetében.
Részleges dekapszidáció jellemző az RNS-vírusok többségére. A részleges dekapszidáció jelentősége abban van,
hogy egyes kapszidfehérjék stabilizálják a templátként szolgáló genomiális RNS-t, míg mások a replikációban
elengedhetetlenül szükséges enzimek.
Szintetikus szakasz. Ebben a szakaszban történik meg az új virionokat felépítő nukleinsavak és fehérjék
szintézise. Eddig a replikációs ciklus egyes szakaszai elektronmikroszkóppal jól követhetők, a dekapszidáció
befejezésével azonban a virion „eltűnik”. Erre utal a szintetikus szakasz görög eredetű neve, az eclipsis
(elhomályosodás). A szintetikus szakasz időben két fő részre, korai (early) és késői (late) fázisra osztható. A
kettő között a nukleinsav-szintézis képez határt. A nukleinsav-replikációt megelőzően zajlik a korai
transzkripció és korai transzláció, a genomiális nukleinsav szintézisét pedig a késői transzkripció és késői
transzláció követi. A korai fehérjék részben a nukleinsav-szintézishez szükséges polimerázok és egyéb fehérjék,
15
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
részben regulátor proteinek. A regulátor fehérjék több fontos funkciót látnak el: transzaktiválják a késői
fehérjéket kódoló gének promotereit, szabályozzák a vírusspecifikus mRNS-ek extranukleáris transzportját, és
átprogramozzák a gazdasejt nukleinsav- és fehérjeszintézisét. A késői fehérjék a virionokat felépítő struktúrproteinek. A nagyobb és több gént tartalmazó vírusok, így a herpesvírusok esetében a szintetikus szakasz
összetettebb, és három fázisa különíthető el: nagyon korai (immediate-early), korai és késői. A vírusgenom
jellege határozza meg a genomiális nukleinsav és mRNS szintézisének mechanizmusát, melyet a vírusok
replikációs stratégiájának nevezünk. Ezt a következő alfejezetben tárgyaljuk.
Összeépülés. A virionok összeépülésének időtartama rendkívül különböző. A kisebb, egyszerűbb felépítésű
vírusok összeszerelődése általában gyorsabban történik, mint a nagyobb, bonyolultabb szerkezetű virionoké. Az
ikozahedrális kapszid önállóan is összeépül, míg a helikális szerkezet kialakulásához a nukleinsav és a
kapszomerek együttes jelenléte szükséges. Ez a helikális struktúra sajátosságaiból adódik. A vírusfehérjék
összeillesztését, „hajtogatását” virális és celluláris chaperonok végzik. Általában vírusfehérjék biztosítják a
nukleinsav bejutását az ikozahedrális kapszidba. Ezt bepakolásnak (packaging) nevezzük. A burokkal
rendelkező vírusok különböző celluláris membránokon szerzik meg a burkot. Ez történhet a citoplazma
membránon (orthomyxo-, paramyxo-, rhabdo-, retro- és togavírusok), az endoplazmatikus retikulumban és/vagy
Golgi-apparátusban (corona-, bunya- és hepadnavírusok), vagy a maghártyán (herpesvírusok). Sokáig egymás
szinonimáiként használták az összeépülés (assembly) és maturáció (maturation) kifejezéseket. Ez alapvetően
helytelen. A maturáció az a folyamat, melynek során a prekurzor vírusfehérjék átalakítása történik meg. A
prekurzorok olyan poliproteinek, melyeket vírusspecifikus vagy celluláris proteázok hasítanak kisebb
egységekre. Ezáltal válnak az éretlen, nem infektív virionok érett, fertőzőképes víruspartikulákká. A
poliomyelitisvírus prekurzor kapszidfehérjéjének hasítása a citoplazmában, a retrovírusok kapszidprekurzorának
vágása a sejtből történő távozás során, míg az influenzavírusok hemagglutininjének átalakítása az extracelluláris
térben történik. Ezek alapján érthető, hogy a maturáció időben nem különíthető el az összeépülés és
kiszabadulás szakaszától.
Kiszabadulás. A bakteriális sejtfalon „átbújni” lehetetlen, ezért a bacteriophagok lízissel jutnak ki a
baktériumból. Elektronmikroszkópos felvételen jól látható, hogy a vírussal fertőzött baktériumok egy adott
pillanatban szinte „felrobbannak”. Az állati vírusok, és ezen belül a humán vírusok számára fokozatos ürülést is
lehetővé tesz a sejtfal hiánya. Ezek a vírusok három különböző módon távozhatnak a sejtből. A burok nélküli
vírusok és a peplonnal rendelkező vírusok közül a poxvírusok a sejt lízise során kerülnek ki az extracelluláris
térbe. A burokkal rendelkező vírusok nagy többsége lefűződéssel (budding) távozik a sejtből. E vírusok között
vannak erősen citolitikusak (paramyxo-, rhabdo-és togavírusok) és litikus hatást nem okozók (retrovírusok) is. A
sejtből való kijutás harmadik lehetőségét a herpesvírusok képviselik. Ezek a citoplazmában képződő
vezikulumokba zárva érik el a sejthártyát, ahol a vezikulum és citoplazmamembrán fúziója után a virion
exocitózissal jut ki a sejtből. A teljesség kedvéért meg kell jegyezni, hogy exocitózisra a poxvírusok is képesek
lehetnek. A növényi vírusok sejtről sejtre való terjedése intercelluláris plazmahidakon át történik.
1.3.2.2. A vírusok replikációs stratégiája
A vírusok replikációs stratégiáját alapvetően a genom jellege szabja meg. A genomiális nukleinsav és az mRNSszintézis eltérő típusainak megértéséhez még a gazdasejt két jellemzőjét kell figyelembe venni. A gazdasejt nem
rendelkezik olyan enzimekkel, melyek az RNS-vírus-genomról mRNS-t tudnának átírni, vagy a DNS-vírusgenomot a citoplazmában mRNS-re fordítanák át. Szintén fontos körülmény, hogy az eukaryota sejt általában a
monocisztronos üzenetek leolvasására képes. Ezért a vírusoknak vagy minden vírusgénről külön mRNS-t kell
szintetizálniuk, vagy az mRNS több gén átírásából keletkezik, és így prekurzor poliproteinek jönnek létre,
melyeket később több részre kell vágni. A replikációs stratégia határozza meg az eukariota sejtekben a
vírusszaporodás szubcelluláris lokalizációját. Vannak a sejtmagban, a citoplazmában, valamint a sejtmagban és
citoplazmában szaporodó vírusok. Mivel a prokarióta sejtek magállománya és citoplazmája nem különül el
egymástól, a bacteriophagok szaporodásánál nem beszélhetünk szubcelluláris lokalizációról.
DNS-vírusok
A DNS-vírusok replikációs stratégiájának 4 típusát különböztetjük meg.
Egyszálú DNS-vírusok. Ebbe a csoportba tartoznak a parvovírusok. A parvovírusok kicsiny genomja nem
kódolja a DNS szintéziséhez szükséges enzimeket, replikációjukhoz celluláris DNS-polimerázokat igényelnek.
Ebből következik, hogy a parvovírusok replikációja csak szaporodó sejtekben lehetséges, mivel a gazdasejt
DNS-szintetizáló rendszere csak az S fázisban működik. A DNS replikációja során átmenetileg kétszálú DNSintermedier keletkezik, és ebből válik le a genomiális egyszálú DNS. Az újonnan szintetizált virionokba vagy
pozitív, vagy negatív egyszálú DNS épül be. A kétféle virion aránya a különböző parvovírusoknál nagyon
16
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
eltérő. A genomban foglalt információ mRNSre történő átírását a gazdasejt RNS-polimeráz II. enzime végzi. A
parvovírusok a sejtmagban épülnek össze.
Kétszálú DNS-vírusok többsége. Ebbe a csoportba sorolható a pox- és pararetrovírusok kivételével az összes
többi kétszálú DNS-vírus. Ezek a vírusok nyugvó sejteket megfertőzve is képesek szaporodni; vagy azért, mert
korai fehérjéikkel a sejteket az S fázisba juttatják (adeno-, papilloma-és polyomavírusok), vagy azért, mert
képesek a DNS-szintézishez szükséges teljes enzimkészlet és más fehérjék szintézisét kódolni (herpesvírusok).
Az mRNS szintézisét a celluláris RNS-polimeráz II. enzim végzi.
Pararetrovírusok. A pararetrovírusok közé tartoznak a Hepadnaviridae család tagjai. A hepadnavírusok jól
ismert reprezentánsa a humán hepatitis B vírus (HBV). A pararetrovírusok genomja részlegesen kétszálú DNS, a
hepadnavírusoknál a pozitív szál inkomplett. A replikációs ciklus sajátos vonása az, hogy a DNS-genom
szintézise RNS-intermedierről történik reverztranszkripcióval. A pararetrovírusok nukleinsav-polimeráz enzime
DNS-polimerázként és reverztranszkriptázként is képes működni. Az adszorpció után a dekapszidációt követően
a részben kétszálú DNS a sejtmagban a virális nukleinsav-polimeráz és a gazdasejt DNS-szintetizáló
enzimjeinek közreműködésével kiegészül. A kétszálú DNS-templátról a gazdasejt RNS-polimeráz II. enzimje
RNS-molekulákat szintetizál. A különböző mRNSek mellett egy olyan RNS is átíródik, mely a teljes genomot
lefedi. Ez az ún. pregenomiális RNS vagy pregenom. A pregenomiális RNS az újonnan szintetizálódott
kapszidba kerül, ahol róla a reverztranszkriptázként működő nukleinsavpolimeráz DNS-t szintetizál. Ezt
követően az endoplazmatikus retikulumban a virion burka is kialakul. A pararetrovírusok replikációja tehát a
sejtmagban kezdődik, a genomiális DNS szintézise és a virion összeépülése viszont a citoplazmában történik
meg.
Poxvírusok. A Poxviridae család tagjai olyan, kétszálú DNS-genommal rendelkező vírusok, melyek a
nukleinsavreplikációhoz és transzkripcióhoz szükséges összes fehérjét kódolni képesek, ezért szaporodásuk
minden lépése a sejtek citoplazmájában megy végbe.
RNS-vírusok
Az RNS-vírusok genomja változatosabb felépítésű, mint a DNS-vírusoké, ezért replikációs stratégiájuknak is
több típusa van. Egyes szerzők szerint az RNS-vírusok ebből a szempontból 8 csoportba sorolhatók. Ha a
pozitív és negatív egyszálú RNS-t tartalmazó vírusok csoportjain belüli különbségeket nem tekintjük fő
szempontnak, akkor a replikációs stratégia 6 típusa lehetséges. Mi ezt az utóbbi felosztást követjük.
Pozitív egyszálú RNS-vírusok. A pozitív polaritású genomiális RNS mRNS-ként is képes funkcionálni. A (+)
virális RNS-ről a gazdasejt riboszómái szintetizálnak fehérjét. Az mRNS jellege alapján a pozitív egyszálú
RNS-vírusok replikációjának két altípusát különböztetjük meg. Ha a vírus egyetlen, a genommal megegyező
méretű mRNS-t kódol (picorna- és flavivírusok), akkor a transzláció terméke egy olyan poliprotein, melyet
később fel kell szabdalni. A több mRNS-t kódoló vírusoknál (toga-, corona- és calicivírusok) a korai transzláció
terméke egy RNS-dependens RNS-polimeráz, a struktúrfehérjék csak később jelennek meg a fertőzött sejtben. A
pozitív egyszálú RNS-vírusok mindegyikére érvényes, hogy a vírusgenom által kódolt RNS-dependens RNSpolimeráz a fertőzött sejtekben de novo szintetizálódik, és nem struktúrkomponense a virionnak. Ez az enzim (–
) RNS-intermedieren keresztül szintetizálja a vírusspecifikus (+) RNS-t. A nukleinsav-szintézis során egy
kétszálú replikatív intermedier RNS jön létre, melyről a negatív szál később leemésztődik. A pozitív egyszálú
RNS-vírusok a citoplazmában szaporodnak.
Negatív egyszálú RNS-vírusok. Az mRNS-sel komplementer negatív egyszálú RNS-t a gazdasejt nem tudja
mRNS-ként elfogadni, sem pozitív RNS-re átírni, csak a virionban jelenlévő vírus-specifikus RNS-dependens
RNSpolimeráz enzim, mely bejut a gazdasejtbe a fertőzés során. Ez az enzim írja át a genomiális RNS-t mRNSre, majd a replikáció egy későbbi fázisában nukleinsav-polimerázként működik. A kettős funkció ellátását az
teszi lehetővé, hogy a virális RNS-polimeráz több alegységből áll, és a különböző alegységek változóan
játszanak szerepet a transzkripcióban és nukleinsav-replikációban. Az influenzavírusok RNS-polimeráz enzimje
például három alegységből áll. Az orthomyxo- és bunyavírusok nem képesek az mRNS 5’ végén lévő 8–18
nukleotidot szintetizálni, hanem ezeket a gazdasejt mRNS-ről „lopják el”. Míg a bunyavírusok a citoplazmában
lévő mRNS-molekulákat is képesek erre a célra használni, addig az orthomyxovírusoknak az újonnan
szintetizált mRNS-re van szükségük. Ezért az orthomyxovírusok szaporodási ciklusának több szakasza
(transzkripció, nukleinsav-replikáció és részben a nukleokapszid összeépülése) a sejtmagban megy végbe. Az
összes többi negatív egyszálú RNS-vírus replikációjának minden szakasza a citoplazmában zajlik.
Ambiszensz RNS-vírusok. Részben pozitív, részben negatív (ambiszensz) egyszálú RNS-ből áll az
arenavírusok és egyes bunyavírusok genomja. A genomnál kisebb méretű mRNS transzkripcióját egy virion
17
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
polimeráz végzi, az ebből származó polimeráz pedig a teljes méretű genomiális RNS szintéziséért felelős.
Ezeknél a vírusoknál tehát két RNS-dependens RNS-polimeráz játszik szerepet a replikációban. A virion
struktúrkomponenseként jelen levő enzim az mRNS szintézisét végzi (transzkriptáz), míg a másik de novo
szintetizált enzim replikáz (nukleinsav-polimeráz) funkciót lát el. Az ambiszensz RNS-vírusok a fertőzött sejtek
citoplazmájában szaporodnak.
Kétszálú RNS-vírusok. Ebbe a csoportba tartoznak – többek között – a reovírusok. Mivel a kétszálú RNS sem
szerepelhet mRNS-ként, ezeknek a vírusoknak is rendelkezniük kell preformált RNS-dependens RNSpolimerázzal, mely az RNS negatív száláról szintetizálja az mRNS-t. A reovírusoknál a transzkripció
eredményeként RNS-ek egyben templátként szolgálnak a kétszálú RNS-genom szintézisében. Az mRNS és
genomiális RNS szintézisét valószínűleg ugyanaz az enzim végzi. A kétszálú RNS-vírusok az eukaryota sejtek
citoplazmájában szaporodnak.
Retrovírusok. A retrovírusok genomja pozitív egyszálú RNS, de replikációs stratégiájuk egészen speciális. Ez
azzal függ össze, hogy a virion három enzimet (reverztranszkriptáz, integráz és proteáz) tartalmaz. A
dekapszidációt követően a genomiális RNS-t a reverztranszkriptáz írja át DNS-re a citoplazmában. Az RNSgenom DNS-kópiáját provirális DNS-nek vagy provírusnak nevezzük, melyet az integráz épít be a gazdasejt
genomjába. A provirális DNSről a genomiális RNS-t és az mRNS-eket a celluláris RNSpolimeráz II. írja át a
sejtmagban. A vírusfehérjék szintézise és a nukleokapszid összeépülése a citoplazmában történik, majd a virion
a sejtből történő lefűződés során szerzi meg a burkot. A proteáz enzimnek a maturációban van szerepe. Ez az
enzim vágja fel a prekurzor kapszid poliproteint kisebb egységekre. A reverztranszkripció fontos jellemzője,
hogy eredményeként a genomiális RNS terminális szekvenciái megduplázódnak. Ezeket a szekvenciákat
tartalmazó régió neve long terminal repeat (LTR).
Hepatitis D (delta) vírus. A hepatitis D vírus (HDV) több szempontból is különleges. Genomja cirkuláris
negatív egyszálú RNS, mely egyetlen kapszidfehérjét kódol. Önmagában a HDV nem fertőzőképes, csak akkor
keletkezik infektív partikula, ha a HDV a hepatitis B vírussal (HBV) együtt ugyanabban a sejtben szaporodik.
Az infektivitáshoz szükséges felszíni antigént a HBV termeli a HDV számára. Ezt a kapcsolatot úgy
jellemezhetjük, hogy a HDV defektív vírus, melynek helper (segítő) vírusa a HBV. Még különösebb az, hogy a
HDV-genomot a celluláris RNS-polimeráz II. enzim szintetizálja. Ez a sajátosság arra utal, hogy a HDV a
növényeket megbetegítő viroidokkal és viruszoidokkal rokon. Egyelőre rejtély, hogy a DNS transzkripciójára
„szakosodott” RNS-polimeráz II. enzimet hogyan tudják „rávenni” ezek a szubvirális fertőző ágensek az RNS
szaporítására.
1.3.3. A vírusok genetikája
Kónya József
A vírusokra is érvényesek az alapvető genetikai törvényszerűségek, mivel a vírusok tulajdonságait nukleinsav
genom kódolja. A vírusok genetikai változékonyságát az alábbi tényezők határozzák meg:
A virális genom replikációjának pontatlansága eltérő a vírusok különböző csoportjai között. A legtöbb DNS
vírus replikációját a gazdasejt DNS-polimerázai végzik, amelyek nagy pontossággal másolnak, ami stabil
antigénszerkezetet és vírustörzseket eredményez. Az RNS genom replikációját azonban a vírus által kódolt
polimerázok végzik (a hepatitis D vírus kivételével). A virális polimerázoknak nincs visszaellenőrző (proofreading) képessége, ezért pontatlanul dolgoznak, az amúgy is nagyszámban képződő új vírusgenom-kópia
között sok lesz a mutáns genom. Szintén pontatlan a HIV- és hepatitis B vírusokra jellemző reverz
transzkripción alapuló genom replikáció.
Az adott vírus fenotípusos változatosságát fokozza a gazdaszervezet immunvédekezése miatt kialakult
szelekciós nyomás. Az immunrendszer a vírusfertőzéseket leghatékonyabban az adszorpciós szakaszban tudja
gátolni a vírus felszínén elhelyezkedő receptorokat felismerő ellenanyagokkal, amelyeket neutralizáló (értsd:
fertőzést semlegesítő) ellenanyagoknak neveznek. Amennyiben a vírus felszínén elhelyezkedő receptornak
számos szerotípusa (antigén variánsa) van, akkor a fertőzést követően csak az adott szerotípussal szemben
alakul ki védelem, a többivel szemben nem, vagy csak részlegesen lesz védett a gazdaszervezet. A részleges
védettség ilyen esetekben az egyéb, nem változékony vírusfehérjékkel szemben kialakult, komplement mediált
és celluláris immunmechanizmusoknak köszönhető.
A fenotípusos változatosságnak határt szab a funkcionalitás, azaz a szaporodó- és fertőzőképesség megőrzése.
Ezért még a változékony vírusokban is vannak konzervatív nukleinsav-szekvenciák. Sok vírusnak vannak olyan
nukleinsav szakaszai, amelyek több gén átfedő részére esnek úgy, hogy sokszor a bázishármasok leolvasó kerete
18
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
sem ugyanaz az átfedő génekben. Ezeken a szakaszokon bekövetkező egyedi nukleotid mutációk több gén
funkcionalitását is érinthetik.
Adaptív genetikai változást eredményezhet az antivirális terápiára kialakuló rezisztencia, amikor a terápiás
célpontként szolgáló vírusfehérje megváltozik. A gyorsan kifejlődő antivirális rezisztenciára példa az influenzaés a HIV-vírus. Az adaptációt célzottan, mesterségesen is létrehozhatjuk az adott vírust mindig ugyanolyan
körülmények között mesterségesen szaporítva. Az adaptáció során csökkenhet a vírus virulenciája, aminek
antivirális vakcinák kifejlesztésében lehet szerepe.
Mind a DNS, mind az RNS vírusok között előfordulnak nagyszámú szero-, és genotípussal rendelkező fajok. A
stabil DNS vírusokban (pl. humán papillomavírusok) ez a genetikai változatosság az emberiség evolúciójával
szinkronban alakult ki, és a jelenleg előforduló genotípusok stabilak, jól definiálhatóak. Ezzel szemben az olyan
RNS vírusoknál, mint az enterovírusok, rotavírus, influenzavírus, HIV, az antigénváltozás dinamikája gyors,
akár évről évre jelentkezhetnek újabb variánsok, amelyek részlegesen vagy teljesen megváltozott sejtfelszíni
antigénnel rendelkeznek. Azt a részleges antigén-változáson átesett variánst, amelyiket gyengébben, de még
felismernek a szülői törzsre specifikus ellenanyagok, de már szülőitől eltérő, újabb epitópok is jellemeznek,
„quasispeciesnek” nevezik. A quasispeciesek azonosításának járványügyi és prevenciós jelentősége van.
1.3.3.1. Genetikai interakciók vírusok között
Két különböző vírusgenom között a genetikai anyag kicserélődés csak gazdasejtben történhet meg. Ritka
esemény, hogy ugyanazt a sejtet az adott vírusnak két különböző törzse fertőzi meg, és még ritkább, hogy két
különböző vírus fertőzze ugyanazt a sejtet. A kettősszálú DNS vírusok között létrejöhet homológ rekombináció,
míg az egyéb vírusok között nem. A szegmentált RNS genomban (influenza A vírus, rotavírus) reasszortáció
következhet be, ami a szülői genomszegmensek kombinációinak véletlenszerű becsomagolódását jelenti az
újonnan képződő virionokba. Ha a reasszortáció egy emberi és egy állati vírustörzs között jön létre, akkor,
ugrásszerűen (antigen shift) alakulhat ki egy olyan új variáns, amelyikkel szemben az emberi populáció
védtelen.
1.3.3.2. Génterápiás vírusvektorok
A virionok ideális struktúrák nukleinsav-szekvenciák sejtbe juttatására és expressziójára, hiszen az evolúció
során erre specializálódtak. Ígéretes rendszereket dolgoztak ki módosított adenovírusokkal, vaccinia vírussal és
retrovírusokkal. Ezen vírusoknak a genomja elég nagy ahhoz, hogy egyes virális géneket kicseréljék a bejuttatni
kívánt génnel vagy cDNS-sel. A kiiktatott vírusgének miatt az adenovírus és retrovírus vektorok defektívek
lesznek, az emberi szervezetben a vektor nem szaporodik és nem jelent infekciós veszélyt a gazdaszervezetre és
környezetére. A vaccinia vírus citolítikus vírus, alkalmazása leginkább immunizálásra képzelhető el. A
replikáció-defektív adenovírus már hosszabban fennmarad a sejtben és kifejezi a bejuttatott fehérjét, azonban
nem követi a sejtosztódást, ami miatt az adenovírus vektort hordozó sejtek fokozatosan eltűnnek a szervezetből.
A retrovírus vektorok integrálódnak a gazdasejt kromoszómájába, aminek előnye és hátránya is van. Előny,
hogy az erős retrovírus promoter (LTR) hatására a bevitt gén tartósan kifejeződik. Nagy hátrány viszont, hogy a
beépült retrovírus (provirus) mindkét végén található LTR közül a 3’ pozícióban lévő a szomszédos humán
géneket aktiválja. Ha véletlenül onkogének mellé épül be, akkor rosszindulatú daganatot okoz a retrovírus
vektor, ezért alkalmazása csak letális genetikai defektusok kezelésére képzelhető el. Minden vírusvektornak
hátránya, hogy maga a vektor is immunogén, ezért egy gazdaszervezetben valószínűleg csak egyszer lehet
alkalmazni egy-egy vektortípust.
1.4. A baktériumok – Általános bakteriológia
Pál Tibor
1.4.1. A baktériumsejt alakja és alkotórészei
A baktériumok, hasonlóan az archeákhoz, prokaryoták, azaz a sejtmaghártya hiánya miatt nem rendelkeznek
valódi sejtmaggal. A pro-, és eukaryota sejtek között az elnevezés alapjául szolgáló különbség mellett azonban
számos más eltérés is található, melyek közül a legfontosabbakat (a baktériumokra vonatkozóan) a 2.1.3.
táblázat foglalja össze.
2.3. táblázat - 2.1.3. táblázat. A prokaryota baktériumok és az eukaryota sejtek
összehasonlítása
19
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
TULADONSÁG
PROKARYOTA
EUKARYOTA
(Baktérium)
Sejtmag membrán
Nincs (Nincs valódi sejtmag)
Van (valódi sejtmag)
Sejtmagvacska
nincs
van
Sejt membrán
Van, de nincsenek benne szterolok* Van, szterolokat tartalmaz
Sejtfal
Van, fő alkotója a peptidoglikán*
Lehet. Ha van, kitint vagy cellulózt,
és nem peptidoglikánt tartalmaz
Ploiditás
Haploid
Lehet poliploid
Kromoszóma
Egy, körkörös DNS
Több, lineáris
Citoplazma kompartmentalizáció
Nincs
Van
Átírás és átolvasás
Folyamatos
Nem folyamatos, az átírás a magban,
az átolvasás a citoplazmában történik
Hisztonok
Hiszton szerű fehérjék
Valódi hisztonok
Riboszómák
70S (50S+30S)
80S (60S+40S)
Szaporodás
Aszexuális, bináris osztódással
Szexuális szaporodás lehetséges
Energiatermelés
A légzési lánc a sejtmembránhoz A légzési lánc a mitokondriumokhoz
kötött
kötött
(mitokondriumok,
endoplazmás retikulum)
Golgi,
*A mycoplasmáknak nincs sejtfala (így peptidoglikánja sem), viszont sejtmembránjuk tartalmaz szteránvázas
molekulákat
Szemben az eukaryotákkal, melyeknél a nagymértékben kompartmentalizált sejtet viszonylag egyszerű
membránburok veszi körül, a prokaryotákban a kevéssé strukturált citoplazmát relatíve komplex rétegek,
membránok, sejtfal, esetleg tok határolják el a külvilágtól. Ez teszi lehetővé, hogy számos olyan funkció, mely
az eukaryotáknál a sejten belül zajlik, a prokaryotáknál a sejtburok egyes részeihez kötődjön.
A baktériumok a legkisebb élő sejtek, az önálló, független szaporodásra még képes szervezet alsó méretbeli
határát jelentik. Méretük néhány tized és néhány mikron között van általában, tehát lényegesen elmarad a
legtöbb eukaryota sejtétől. A 20–40 mikront elérő baktériumfajok sejtjei már valódi óriásoknak számítanak, ők
már nagyobbak, mint a legkisebb eukaryota sejtek. A baktériumsejt alakjának variációi elmaradnak a közöttük
egyébként sok tekintetben megszokott bámulatos változatosságtól. Morfológiájuk alapján mindössze néhány
nagy csoportba sorolhatóak, igaz, ezeken belül még egy adott törzs sejtjeinek alakja is mutathat változatosságot
függően a rendelkezésre álló tápanyagoktól, a szaporodás körülményeitől, annak fázisától vagy éppen a
mikrobát érő stresszektől (pl. antibiotikus kezelés) (2.1.6. ábra).
20
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.6. ábra. A baktériumok főbb morfológiai típusai
Alapvetően gömb, pálcika és spirális alakú baktériumokat különítünk el. A gömb alakúcoccusok (kokkos:
bogyó) leánysejtjei az osztódás után szétválhatnak, vagy hosszabb-rövidebb ideig összetapadva maradhatnak.
Amennyiben két sejt marad együtt, diplococcusokról beszélünk (pl. a tüdőgyulladást okozó Streptococcus
pneumoniae, az agyhártyagyulladást, vagy gonorrheát okozó neisseria fajok). Több sejt együtt maradásakor az
egymást követő osztódások síkjától függően különböző csoportosulások jöhetnek létre. Ha az osztódás síkja
mindig párhuzamos az előzőével, gyöngyfüzér szerű streptococcusokat (pl. S. pyogenes – többek között a
mandulagyulladás, a vörheny és az orbánc okozója), ha a sík random, szőlőfürthöz hasonló staphylococcusokat
kapunk (pl. Staphylococcus aureus számos gennyes gyulladás kiváltója). Az osztódás síkjának szabály szerinti
váltakozása vezet a tetrádok, vagy az átkötött csomaghoz hasonló nyolcas alak (sarcina) kialakulásához.
A pálcika alakú mikrobák a bacillusok (baculus: bot, pálca). Ezek lehetnek nagyobbak, 5–8 mikron hosszúak
(pl. Bacillus anthracis – a lépfene kórokozója), vagy egészen aprók, ún. coccobacillusok (pl. Haemophilus
influenzae – többek között a középfülgyulladásért felelős). A hajlott pálcákat vibrionak (a név az ilyen fajok
által gyakran mutatott „vibráló mozgásból származik – pl. a kolera kórokozója), vagy commanak, vessző
alaknak nevezzük. Egyes pálcák jellemzően tégla-szerűek (pl. Bacillus anthracis), mások vége elnyúlt, hegyes
(ún. fusiform). Egyes baktériumok (pl. Actinomycetes) elágazó, gombaszerű filamentumokat hoznak létre,
melyek gyakran sugárszerű képet mutatnak a fertőzött szövetekben, innen a nevük: sugár-gomba (actis: sugár,
mykes: gomba).
A csavart, spirális baktériumok alkotják a harmadik nagy csoportot. Nagy a változatosság köztük az általában
hosszú sejtek (akár 40 mikron) hajlékonysága, a csavarulatok amplitúdójának nagysága tekintetében. A
hajlékonyakat spirochetáknak nevezzük (pl. a vérbaj vagy a Lyme-betegség kórokozói), köztük több jellegzetes
mozgásszervvel, a tengelyfonallal mozog (lásd később). A merevebb, kisebb amplitúdóval rendelkezőek a
spirillumok.
A mycoplasmáknak – sejtfal híján (lásd később) – nincs meghatározott alakjuk, általában energetikai okokból
gömb alakot vesznek fel.
1.4.1.1. A baktériumsejt anatómiája
21
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A baktériumsejt alkotórészeit szokás nélkülözhetetlen (maganyag, citoplazma és a sejtmembrán), és járulékos
sejtalkotó részekre osztani (2.1.7. ábra).
2.1.7. ábra. A baktériumsejt főbb szerkezeti elemei
A nélkülözhetetlen sejtalkotók minden sejtben megtalálhatóak, nélkülük az élet in vitro sem lehetséges. A
járulékos sejtalkotók a sejtburok citoplazma-membránon kívüli elemei, azaz a sejtfal és a külső membrán, a tok,
a fimbriák, a csillók és spórák. Meglétük vagy hiányuk jellemző a genusra vagy fajra, vizsgálatuk fontos része a
diagnosztikának. Jóllehet e sejtalkotók „csak” járulékosak, ez azonban nem jelenti, hogy nem fontosak, ugyanis
ezek általában „virulencia-„ vagy „fitness faktorok”. Ez azt jelenti, hogy amennyiben valamelyikük megléte
jellemző egy adott fajra, az azt valamely genetikai változás miatt expresszálni nem tudó sejtek in vivo jelentős
hátrányban vannak a többi (úgynevezett „vad típusú”) baktériumsejttel szemben.
1.4.1.2. Az esszenciális sejtalkotók
A maganyag
Tekintve, hogy baktériumok örökítő anyaga a maghártya révén nem határolódik el a citoplazmától, esetükben
nem valódi magról, nukleuszról, hanem nukleoidról, maganyagról beszélünk, melyet gyakran a baktérium
kormoszómájának is nevezünk. Ez egyetlen, kettős fonalú, az esetek döntő többségében cirkuláris DNS
molekulából áll (a ritka kivételek közé pl. a Lyme-betegség kórokozójának, a Borrellia burgdorferinek, vagy
egyes streptomycesek lineáris kromoszómája tartozik). Egy Escherichia coli sejt kör alakú kromoszómája
„kiteregetve” mintegy 1–1,3 mm hosszú lenne. A kromoszóma nem feltétlenül reprezentálja a teljes genomot, a
sejtben jelentős mennyiségű extrakromoszomális genetikai információ lehet jelen phagok, illetve plazmidok
formájában, akár magas kópiaszámban is (lásd később, a Bakteriális genetika fejezetben). A prokaryota DNS
bár hisztonokat nem, de ún. hisztonszerű fehérjéket tartalmaz, melyek fontos regulációs szerepet játszanak.
A maganyag DNS-e a citoplazma membrán betüremkedéséhez kapcsolódik. Feltételezik, hogy ennek a
sejtosztódás során (az eukaryoták mitotikus apparátusának analógiájára) a megkettőződött kromoszóma
szétválasztásában lenne szerepe. A sejtben, különösen az aktívan osztódó sejtben több kromoszómakópia is
jelen lehet. (Ez természetesen nem jelenti azt, hogy a baktériumok ne lennének hapolid sejtek, tekintve, hogy e
kromoszómák egymás kópiái, nem pedig különböző, „anyai és apai” eredetűek).
A citoplazma
A prokaryoták citoplazmája lényegesen egyszerűbb, illetve kevésbé tagolt, „kompartmentalizált”, mint az
eukaryotáké. Alapállományát egy hidratált, viszkózus halmazállapotú közeg képezi, melynek mintegy 80%-a
22
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
víz. Nem találhatóak meg benne a sejtmembrántól független lamelláris membránszerkezetek, mint az
endoplazmás retikulum, a golgi, a kloroplasztok vagy a mitokondriumok. (E két utóbbi valószínűleg a
kezdetleges eukaryotákat megfertőző, és velük tartós szimbiózist kialakított baktériumokból alakult ki!!)
Ugyanakkor, szemben a korábban feltételezettel, a baktériumok is rendelkeznek az eukaryota sejtek
mikrofilament rendszerét alkotó molekulák analógjaival. Egyre több bizonyíték áll rendelkezésre, hogy ezek
kontraktilis filamentumokká rendeződhetnek, jóllehet funkcióik még kevésbé világosak, mint a magasabb
rendűek sejtjeiben.
A maganyag, illetve a kromoszómától részben függetlenül replikálódó plazmidok (lásd később) mellett a
citoplazmában foglalnak helyet a riboszómák, melyek a prokaryoták gyorsabb növekedése miatt sokkal nagyobb
mennyiségben (sejtenként több tízezres számban) találhatóak. Szemben az eukaryota sejt 80S (60S + 40S)
méretű riboszómájával, a prokaryotáké 70S, mely egy 50S és egy 30S alegységből áll. Bár funkciója
gyakorlatilag megegyezik a prokaryotáknál található riboszómákéval, a különbség mégis elég nagy ahhoz, hogy
szelektív támadáspontot biztosítson számos antibiotikum számára. Így a prokaryoták nagyobb riboszomális
alegységén hat, pl. a kloramfenikol, a linkomicin és eritromicin, a kis alegységén a tetraciklinek, a streptomicin
és a spektinomicin.
A riboszómák jelentős része a mRNS-hez kötődik, és az úgynevezett poliszómák alkotásában vész részt. A
maghártya hiányának köszönhetően a baktériumoknál a transzkripció és transzláció szorosan kapcsolt, azaz a
még éppen átíródó mRNS-hez már hozzákapcsolódnak a riboszómák és már folyik a kész szakaszon az
„átolvasás”, azaz a fehérjék szintézise.
Egyes fajokra jellemző lehet vakuolumok, szervetlen szemcsék, tároló granulumok (pl. glikogén, keményítő)
jelenléte. Orvosi, pontosabban diagnosztikai szempontból csak a torokgyík kórokozójában, a Corynebacterium
diphtheriae-ben Albert-, vagy Neisser-festéssel kimutatható ún. volutin szemcséknek van jelentősége. A
metakromáziás festődésű volutin szemcsék, azaz Babes-Ernst szemcsék (Victor Babes sokáig Budapesten tanító,
kiváló román mikrobiológus volt) valószínűleg a foszfát tárolásában játszanak szerepet.
A citoplazmamembrán
A bakteriális citoplazma membrán hasonló az eukaryotáknál megismerthez, azaz lényegében egy
foszfolipidekből és fehérjékből álló kettős hártya. Fehérjetartalma azonban sokkal magasabb, mint a magasabb
rendűek membránjaié, és szemben ez utóbbiakéval, nem tartalmaz szterolokat. Ez alól a sejtfalat (lásd később)
nem képező mycoplasmák a kivételek, melyek külső forrásból szterolokat építenek be membránjukba, így
némileg pótolva a sejtfal által nyújtott stabilitást. A szterolok hiányának gyakorlati következménye, hogy a
szterol-támadáspontú gombaellenes szerek a baktériumokra nem hatnak. A maganyag, különösen a sejt
osztódásakor, kapcsolódik a sejtmembránhoz. A membránban számos receptormolekula, permeáz, hordozó, a
szekrécióban szerepet játszó molekula foglal helyet, így nem meglepő, hogy fehérjetartalma a 70%-ot is elérheti.
Számos kemotaktikus receptor helye, illetve dezinficiens hatású vegyület (pl. detergens hatásúak) és
antibakteriális szer (pl. polimixinek) támadáspontja a sejtmembrán.
Járulékos sejtalkotók
A sejtfal (sejtburok, envelop)
Szűkebb (főleg korábban elterjedt értelmezésben) a sejtfal kizárólag a prokaryotákra jellemző szilárd
peptidoglikán réteget jelenti. Ez a Gram-pozitívok esetén többé-kevésbé meg is felel a valóságnak, tekintve,
hogy esetükben ez adja a sejtet körülvevő anyag túlnyomó többségét. Hogy a kifejezés a bonyolultabb
szerkezetű Gram-negatívokra is vonatkozhassék, melyeknél a peptidoglikán aránya lényegesen kisebb, az
elnevezést újabban gyakran kiterjesztik mindazon rétegekre, amelyek a citoplazma membrán és az esetleg
jelenlévő tok között helyezkedik el. E rétegeket együttesen újabban a sejtburok (envelop) névvel illetik. Jóllehet
léteznek a természetben sejtfal nélküli mikrobák is, a legtöbb baktérium esetén a sejtburok több elemének
elvesztése in vivo hátrányt jelent az organizmus számára. A sejt a teljes sejtfal elvesztése után is életben tartható
(tehát szigorúan véve nem esszenciális elem), igaz, ehhez már különleges laboratóriumi körülmények
szükségesek (lásd később).
Az evolúció során a sejt mechanikai védelmére, alakjának az óriási (5–20 atm) belső ozmotikus nyomással
szemben való fenntartására, a károsító anyagok távoltartására, a táplálékfelvétel és szekréció biztosítására,
egyáltalán, a környezettel való kapcsolat-tartásra a baktériumok sejtburkának két alapvető szerkezeti változata
alakult ki, a Gram-pozitív és a Gram-negatív „megoldás” (2.1.8. ábra, A és B).
23
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Az elnevezés egy festési eljárásra, a Gram-festésre utal, melyet részleteiben a Diagnosztika fejezetben
ismertetünk.
Az egyszerűbb szerkezetű Gram-pozitív sejtfal fő komponensei a peptidoglikán (másnéven mukopeptid vagy
murein), a teikolsav, továbbá némi szénhidrát és fehérje
2.1.8. ábra. A Gram-pozitív és Gram-negatív sejt szerkezetének összehasonlítása (A–E)
24
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A peptidoglikán alapvetően hasonló szerkezeti elvek szerint épül fel minden baktériumban: az N-acetilglükozamin (NAG) és N-acetil-muraminsav (NAM – az N-acetil-glükózamin tejsavval alkotott észtere)
molekulákból álló láncot a muraminsavhoz kapcsolt oligopeptid hidak kötnek össze egy háromdimenziós
rendszerré (2.1.8. ábra, C). Az így térhálósított peptidoglikán, mint egy egybefüggő, meglehetősen merev zsák
(murien zsák vagy sacculus), veszi körül a sejtet. A zsák porózus: mintegy 10 000 dalton molekula tömegig az
anyagok szabadon diffundálhatnak rajta keresztül.
A NAM-NAG láncokat összekötő oligopeptid hidak összetétele tekintetében jelentős a változatosság. A Grampozitív coccusokban a NAM-hoz kötődő tetrapeptid harmadik aminosavjaként L-lizin taláható, ami egy további
oligopeptid híddal (staphylococcusokban egy penta-glicin híddal) kötődik a szomszéd lánc tetrapeptidjénak
utolsó, D-alanin molekulájához (Lizin-típusú peptidoglikán, 2.1.8. ábra, D). A Gram-negatív baktériumokban és
a Gram-pozitív pálcákban a NAM-hoz kötődő tetrapeptid harmadik aminosava a lizin helyett diaminopimelinsav (DAP, DAP-típusú peptidoglikán), mely a közbeiktatott penta-glicin nélkül, közvetlenül kapcsolódik
egy másik NAG-NAM lánc tetrapeptidjénak utolsó, D-alanin molekulájához (2.1.8. ábra, E). A láncok közötti
keresztkötések sűrűsége lényegesen nagyobb (a fal erősebb) a Gram-pozitív mikrobák esetén, amire szükség is
van, hiszen ezek belső ozmotikus nyomása általában magasabb, mint a Gram-negatívoké.
Tekintve, hogy a peptidoglikán specifikus a prokaryotákra, a termeléséhez vezető bioszintetikus folyamatok is
csak baktériumokban találhatóak meg. Ezek ismerete azért fontos, mert több antibiotikum ezen lépések
valamelyikén hatva fejti ki anti-mikrobás hatását (2.1.9. ábra).
2.1.9. ábra. A peptidoglikán szintézise.
A peptidoglikán szintézis
Első lépésként a citoplazmában szintetizálódott NAM egy UTP (uridil trifoszfát) felhasználásával aktiválódik és
UDP-NAM keletkezik (1), melyhez egy terminálisan két D-alanint tartalmazó pentapeptid kapcsolódik (2). Az
aktivált NAM-peptid komplex egy UMP leadása révén a membránhoz kötött hordozó molekulához (foszfobaktoprenol) kötődik (3), majd ehhez kapcsolódik a szintén aktivált NAG is (4). A lizin típusú
peptidoglikánoknál ilyenkor kapcsolódnak az egyéb keresztkötő peptid hidak (pl a penta-glicin) is az egységhez
25
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
(5). A diszaharid-peptid komplex a carrier molekulához kötve jut át a citoplazma membrán külső felszínére (6).
Ott, felhasználva a felbomló, azt a hordozóhoz kapcsoló kötés energiáját, az új NAM-NAG-peptid egység a már
meglévő – NAM-NAG – polimer lánchoz kötődik (7). A leváló baktoprenol hordozó molekula pirofoszfát
kötésének felbomlásával foszfo-baktoprenolként jut vissza a membrán belső felszínére újabb cukorpeptidegységekért. Ezt a lépést gátolja a bacitracin antibiotikum (8).
A láncok közötti peptidkötés létrehozásához az alegységhez kapcsolódó pentapeptid terminális két D-alaninja
közötti kötés felbomlásából származó energia „cserélődik be”, tehát a NAM-NAG lánchoz közvetlenül kötődve
csak négy aminosav marad. A D-Ala-D-Ala kapcsolatot DD-carboxipeptidázok oldják fel (9). A NAM-NAG
láncok között transzpeptidáz enzimek hozzák létre a peptid hidakat, a DAP típusú peptidoglikánokban tehát
közvetlenül, a Lizin-típusúakban, mint láttuk, egy további oligopeptid közbeiktatásával. A carboxipeptidázokat
és transzpeptidázokat együttesen penicillin kötő fehérjéknek (PBP, Penicillin Binding Proteins) nevezünk.
Ezekből minden baktérium több félével rendelkezik: például másokat használ a sejt a peptidoglikán lánc
hosszabbításához, másokat a sejtosztódás során a leánysejteket elválasztó szeptum szintéziséhez. A penicillin
(és egyéb béta-laktám antibiotikumok, lásd később) szerkezeti hasonlóságot mutatnak ezen enzimek természetes
szubsztrátjain található D-Ala-D-Ala struktúrával. Ha a szubsztrát helyett ezek kötődnek az enzimekhez,
meggátolják a sejtfal szintézisét. Ez egyben azt is érthetővé teszi, miért hatnak a penicillinek csak a sejtfalat
aktívan szintetizáló, növekvő sejtekre (10). Egy másik, szintén a sejtfal szintézisét gátló antibiotikum csoport, a
glikopeptidek, az alegységek D-Ala-D-Ala terminális aminsavjaihoz kötődve gátolják meg azoknak a már kész
lánchoz történő kapcsolódását (1).
Amellett, hogy a peptidoglikán számos alkotórésze (pl. a muraminsav, számos D-aminosav, a diaminopimelin
sav) csak prokaryotákban található meg, maga a polimer szerkezet egésze is jellemző a baktériumokra. Ennek
egyik fontos következménye, hogy a peptidoglikán egyike a fontos, a szervezet natív, természetes immunitása
által felismert struktúráknak (azaz úgynevezett PAMP – Pathogen Associated Molecular Patterns). A másik
következmény, hogy a peptidoglikán nagyfokú biológiai stabilitással rendelkezik: Az emlősök általában nem
termelnek a peptidoglikánt emészteni tudó enzimet. Gyakorlatilag az egyetlen kivétel a szekrétumokban (pl.
könny) található lizozim, mely a NAG-NAM közötti kötések hasításával a szervezet fontos természetes
védekező funkcióját jelenti. Ezzel szemben a baktériumok maguk, számos mureinbontó hidrolázt tartalmaznak,
melyeknek a sejtosztódás során, a sejtfal szükségszerű „bővítésénél” van szerepe. Amennyiben ezek az enzimek
pl. egyes antibiotikumok hatására kikerülnek a kontroll alól, az a sejt feloldásához, autolíziséhez vezet.
A Gram-pozitív sejtfalra jellemző másik, esetleg annak 50%-át is elérő komponens, a glicerol-foszfát vagy
ribitol-foszfát polimerjéből álló teikolsav (2.1.8. ábra, A), melyhez különböző cukrok, aminocukrok
kapcsolódnak. Egyes teikolsav molekulák kovalensen kötődnek a peptidoglikán NAM komponenséhez.
Amennyiben a teikolsav a peptidoglikán alatt levő citoplazmamembránhoz kapcsolódik, lipoteikolsavról
beszélünk, melynek fontos szerepe van a sejtfal sejtmembránhoz való rögzítésében. A teikolsav molekulák a
Gram-pozitív baktériumok egyik fontos felszíni antigénjét jelentik (pl. a Staphylococcus aureus ún. A
poliszaharidája teikolsav, míg az Enterococcus faecalis D antigénje lipoteikolsav). A felszíni lipoteikolsavnak
szerepe lehet az adhézióban is, pl. Streptococcus pyogenes esetén a baktérium M fehérjéjével
mikrofibrillumokat alkotva segíti a baktérium sejthez való tapadását (2.18. ábra, A).
A Gram-pozitív sejtfalhoz ezen kívül még szénhidrátok (pl. a streptococcusok csoport-specifikus antigénjei),
vagy fehérjék (mint pl. a fentebb említett S. pyogenes M proteinje) kapcsolódnak, melyek egyrészt kolonizációs
szerepet játszanak, másrészt elősegítik a baktériumok szerológiai osztályozását.
A Gram-negatív sejtfal a viszonylag egyszerű Gram-pozitívhoz képest lényegesen összetettebb, szinte
barokkosan cizellált (2.1.8. ábra, B). A citoplazma és a később tárgyalandó külső membrán között található az
ún. periplazmikus tér. Ez valójában nem is annyira tér, mint inkább egy, a Gram negatív baktériumok vékony
peptidoglikán rétegét is tartalmazó, részben az által alkotott gél. A murein zsák itt csak egy-két rétegből áll
(szemben a Gram-pozitívaknál látott akár 40 réteggel), és a keresztkötések száma is jóval alacsonyabb, de még
így is felelős a baktérium alakjáért. A periplazmikus gél igen fontos a Gram-negatív mikrobák szempontjából.
Számos oldott fehérje, hidrolázok, antibiotikum-degradáló enzimek, toxikus nehézfémeket hatástalanító
anyagok, a kemotaxisban, transzportban szerepet játszó hordozó fehérjék, éppen transzportálódó molekulák
találhatóak benne. Egyes bakteriális toxinok (pl. koleratoxin) alegységei itt halmozódnak fel és épülnek össze
teljes toxin molekulává, mielőtt szekretálódnának a baktériumból. A sejt oligoszaharidákat képes a
periplazmába szekretálni, mely így ozmotikus pufferként szolgál a sejt és a külvilág között.
A periplazmatikus gél külső határa az ún. külső membrán (outer membrane, OM). A citoplazma membránhoz
hasonlóan ez is egy foszfolipid kettős réteg, azonban külső lemeze eltér a korábban megismert membrán
strukturákétól. Ezt a szokásos membrán-lipidek helyett egy jellegzetes, komplex molekula, a lipopoliszaharida
26
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
(LPS), pontosabban annak legbelső eleme, az ún. lipid A alkotja (2.1.8. ábra, B, és 2.1.10. ábra). A lipid A egy
speciális foszfolipid, szinte minden Gram-negatív baktériumban azonos, vagy nagyon hasonló.
2.1.10. ábra. A lipopoliszaharid (LPS) szerkezete. A fotón az O-specifikus oldalláncot mutáció révén gyakran
veszítő törzs S és R telepei láthatóak
Igen toxikus (hatásait lásd később), és mivel a sejtből aktívan nem szekretálódik, hanem a sejthez kapcsolt,
endotoxinnak hívjuk.
Kifelé haladva az LPS következő egysége, az ún. R mag (core), melynek a lipid A felé eső belső, nagyfokban
konzervált részét korábban „gerinc” néven különítették el. A külső R mag néhány cukormolekulából áll, eddig
öt különféle magszerkezetet ismerünk. A mag az R jelzőt onnan kapta, hogy ha a baktérium az LPS ettől distalis
elemeit nem szintetizálja (ezek az ún. R mutánsok), azaz a legkülső a core régió marad, akkor ez a
baktériumsejtnek hidrofób, a telepnek pedig rögös (R, angolul rough) jelleget ad. Az ilyen R mutánsok patogén
képességüket elveszítik.
Az R maghoz kapcsolódik az LPS legkülső része, az ún. O-specifikus oldallánc, mely a Gram-negatív
baktériumok fő felszíni antigénjét, az ún. sejtfal (bélbaktériumok esetén O-nak nevezett) antigénjét adja. Az O
specifikus oldallánc 3-5 cukormolekulából álló egységek polimerje. Igen nagy kémiai, és ennek következtében
antigenitásbeli változatosságot mutat, így a legtöbb Gram-negatív baktérium szerológiai csoportosításának
alapját képezi. A hosszú poliszacharida oldalláncok a sejt felszínének kifejezett hidrofil tulajdonságot
biztosítanak. E telepek általában S telepek, sima felszínűek (S - smooth).
Néhány Gram-negatív genus, pl. neisseriak, haemophilusok oldallánca sokkal rövidebb, gyakran elágazó
szerkezetű. Ezeket lipooligoszacharidáknak (LOS) nevezzük. Jellegzetességük, hogy igen nagy
változékonyságot mutatnak még az adott törzsön belül is, így erősen megnehezítik a megtámadott
gazdaszervezetben immunmechanizmusok révén történő eliminálásukat. Ezt még fokozza, hogy egyes fajokban,
különösen a nemibetegséget okozó H. ducreyi vagy a N. gonorrhoeae, vagy a gennyes agyhártyagyulladásért
felelős N. meningitidis esetén a LOS molekulák könnyen vesznek fel egy sziálsav maradékot, így
nagymértékben hasonlóvá válnak a szervezet számos saját antigénjéhez.
Az LPS réteg elvileg minden szerves molekula sejtbe történő bejutását képes megnehezíteni. A külső, hidrofil
O-specifikus oldallánc a hidrofób molekulák – köztük sok antibiotikum – behatolását akadályozza, míg az LPS
belső, hidrofób része a hidrofil molekuláknak szab gátat. Az LPS molekulákat kétértékű kationok erősítik
27
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
egymáshoz, melyek kelátorokkal (pl. EDTA) való megkötése, vagy polikation tulajdonságú antibiotikumokkal
való helyettesítése a membránt meggyengíti, átjárhatóvá teszi.
Természetesen ez a nagyon hatásos barrier funkció a sejt számára nélkülözhetetlen molekulák bejutását is
megakadályozná. Ez részben a később tárgyalandó aktív transzport révén valósul meg, részint pedig a külső
membránban található pórusokon keresztül. Ezeket a pórusokat, pontosabban a külső membrán mindkét rétegén
áthaladó, és a periplazmikus térbe vezető csatornákat a külső membránban levő ún. porin fehérjék alkotják.
Némelyek, mint pl. az OmpC (Outer membrane protein C), D, vagy F által létrehozottak kevéssé fajlagosak,
gyakorlatilag minden E. coli esetén kb. 700 daltonnál kisebb hidrofil molekula (cukrok, aminosavak stb.)
átdiffundál rajtuk. Némelyik külső membrán fehérje ennél specifikusabb transzportfunkciót lát el, mint pl. a
maltóz szállításában szerepet játszó LamB (nevét onnan kapta, hogy egyben a lambda fág receptora is). A külső
membrán permeabilitása nagymértékben változik a fajtól függően. Az antibiotikumokra gyakran igen rezisztens
pseudomonasoké például jóval kevésbé átjárható, mint az általában jóval érzékenyebb E. coli-é. Ugyanakkor e
membrán ellenkező irányban is barrier funkciót tölt be például azzal, hogy megakadályozza a periplazmikus
fehérjék „szivárgását”.
A külső membránban nagy tömegben megtalálható fehérjéket fő külső membrán fehérjéknek (major OMP)
nevezzük. Emellett számos egyéb fehérje is található benne, receptorok, transzport fehérjék, sőt olyanok is,
melyek a sejtek adhéziójában játszanak szerepet. A külső membrán legnagyobb mennyiségben jelenlévő
fehérjéje az ún. Braun-féle lipoprotein, mely kovalensen kapcsolódik mind a külső membrán lipidjeihez, mind
pedig a peptidoglikánhoz.
A membrán belső rétege esetenként „befelé fordulva” a citoplazma membrán külső rétegébe megy át. Ezeknek
az ún. adhéziós zónáknak a funkciója nem ismert.
A külső membrán fehérjéknek a kórokozó képességben betöltött szerepéről a későbbiekben lesz szó. Fontos
azonban már itt megemlíteni, hogy sok esetben nem konstitutive jelennek meg, hanem bizonyos környezeti vagy
gazdaszervezeti stressz hatására szintetizálódnak, genetikai információjuk pedig nem ritkán
extrakromoszomális eredetű. Példaként említhetjük – a stressz és az extrakromoszomális információ
szempontjából is – a vaslimitáció hatására képződő aerobactin sziderofor receptorokat, vagy a gazdaszervezeti
hőmérséklet indukálta Yersinia és Shigella OMP-okat.
Sejtfal nélküli baktériumok
Az eubactériumok közül az mycoplasmáknak nincs sejtfaluk, csak a citoplazmamembrán határolja őket, melybe
viszont képesek külső forrásból származó szterolokat beépíteni. Sejtfal híján a mycoplasmák alakja változékony,
és igen érzékenyek a környezeti hatásokkal szemben.
Ha egy egyébként sejtfallal rendelkező baktériumról a sejtfalat eltávolítjuk, a nagy belső ozmotikus nyomás
miatt a sejt kipukkad, hacsak nem helyezzük hiperozmotikus folyadékba, pl. cukor oldatba. Ha – főleg Grampozitív sejtekről – lizozim hatására sikerül a peptidoglikánt teljesen leemésztenünk, vagy szintézisét
penicillinnel megakadályoznunk, ún. protoplasztokat kapunk. A Gram-negatív baktériumok esetén ez nem lesz
teljes, mindig marad valamennyi peptidoglikán és külső membrán. Ezeket a képleteket hívjuk szferoplasztoknak.
Ezen utóbbiak néha még osztódni is képesek, sőt, a sejtfalmentes állapotot előidéző noxa megszűnése után
visszaalakulhatnak vegetatív sejtekké.
Stabil sejtfal nélküli formák egyes fajok esetén spontán is kialakulhatnak. Ezeket a londoni Lister Intézet neve
után, ahol először figyelték meg őket, L-formáknak nevezzük. Elképzelhető, hogy a mycoplasmák is így
alakultak ki valamilyen ismeretlen őssejtből, bár újabb, genetikai vizsgálatok megkérdőjelezik ezt a hipotézist.
Jelentőségüket az a feltételezés adja, hogy elsősorban a sejtfal szintézisét gátló antibiotikumokkal folytatott
kezelés alatt a szervezetben létrejöhetnek ilyen sejtfalmentes formák, melyek így már nem érzékenyek az adott
szerrel szemben. Ezek a később esetleg vegetatív formákká visszaalakuló alakok egyes krónikus infekciók, pl. a
vesék gyulladásának fenntartásában játszhatnak szerepet.
A tok
Számos baktérium termel egy, a sejtet körülvevő hidrofil gélt. Ezt a réteget – meglehetősen szubjektív módon –,
ha fénymikroszkóppal (tok-, vagy negatív festés után) jól látható, toknak nevezzük (2.1.11. ábra, A).
28
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.11. a. ábra. A bakteriális tok. A: Immunfluoreszcenciával láthatóvá tett bakteriális tok (Public Health Image
Library, CDC, Atlanta, USA. No. 1888. Larry Stauffer, Oregon State Public Health Laboratory, felvétele), B:
tokos baktérium nyákos telepei
2.1.11. b . ábra .
Ha a tok vastagsága a fénymikroszkóppal való láthatóságot nem éri el, mikrokapszuláról beszélünk.
Amennyiben a tok anyaga a sejttel nincs szorosabb kapcsolatban, csak körülötte lazább, amorfnak tűnő
anyagként helyezkedik el, extracelluláris nyáknak, ha fibrilláris szerkezetet is mutat, glikokalixnak hívjuk. A
baktériumok többsége termel valamilyen extracelluláris nyákot, és a különböző formák közötti különbség nem
feltétlenül éles. Az identifikálás szempontjából tokosnak a valódi tokot és mikrokapszulát képező törzseket
tekintjük. Egy törzs termelhet egyszerre valódi tokot és lazább nyákot is. A nagy mennyiségű tokanyagot képező
törzsek telepei általában fényes, mukoid kinézetűek (2.1.11. ábra, B), sőt gyakran kaccsal megérintve
kifejezetten ragacsos-nyákosak. A tokanyag mennyisége függ a környezeti, tenyésztési feltételektől
(tápanyagok, szén-dioxid tenzió, hőmérséklet). Anyaga az esetek döntő többségében valamilyen hidrofil
poliszaharid. Ritka (és magyar vonatkozású) kivétel a lépfenét okozó Bacillus anthracisnak az Ivánovics és
Bruckner által azonosított poli-D glutaminsav tartalmú tokja.
A tok sokrétű funkciókat lát el. Legfontosabb feladata, elsősorban hidrofil jellegénél fogva, hogy a részben
hidrofób interakciókon alapuló fagocitózist gátolja, különösen a fertőzés kezdetén, az opszonizáló antitestek
megjelenése előtt. Nem véletlen tehát, hogy számos, invaziv fertőzést okozó mikroba tokos. Védi a sejtet
különböző, a baktériumra nézve káros anyagtól, pl. lizozimtól, bacteriophagoktól, bakteriocinektől,
komplementtől. Közrejátszhat az adhézióban, azaz a baktériumnak a kolonizálandó felületen való
megtapadásában. Erre jó példa a Streptococcus mutans által termelt tokanyag, mely elősegíti a fog felszínéhez
29
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
való tapadást, és így a plakk kialakulását. Egyes mikrobák esetén (pl. Salmonella Typhi), a toknak fontos
maszkírozó szerepe van, a tokszerű Vi antigén szinte elrejti a tífusz baktérium LPS-ét a gazda-szervezet elől
(lásd a Salmonella fejezetben). Több baktérium esetén szerepe meghatározó az ún. molekuláris mimikriben,
mikor a gazdaszervezet saját antigénjeivel megegyező tok-epitópok révén megzavarja a saját-idegen
megkülönböztetést. Az E. coli K1, a Neisseria meningitidis B tok antigénjei, vagy a Streptococcus pyogenes
hialuronsav tokja sorolhatóak ebbe a csoportba (lásd az egyes mikrobákat tárgyaló fejezetekben)
A tok tehát az egyik legfontosabb virulencia faktor, a tokjukat veszített mutánsok általában virulenciájukat is
elveszítik. Ugyanakkor a tok – a mikroba szempontjából – kétélű fegyver. Tekintve, hogy az esetek többségében
a tok jó antigén, ellene erős antitest válasz jön létre. A tokos mikrobák által létrehozott, különösen szisztémás
fertőzések esetén ez gyakran az egyik meghatározó védekező mechanizmus: a tokra fajlagos antitestek a
mikrobát opszonizálva segítik annak fagocitózisát, illetve a komplement rendszer általi elpusztítását Ezt
természetesen azt is jelenti, hogy számos fertőzés megelőzésében a tok antigénből készült védőoltás hatásosan
alkalmazható (pl. Haemophilus influenzae B, Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae).
A tok antigenitása a diagnosztikában is kihasználható: a tok anitgenitásán alapulva szerotipizálhatjuk a
mikrobákat. Több gyorsteszt elve, hogy a klinikai mintából a tok antigént, és nem a teljes mikrobát mutatjuk ki.
Ilyen módszerek pl. az agy-gerincvelői folyadékból végzett, a különböző meningitist okozó baktériumok és
gombák tok antigénjeit megcélzó tesztek. Végül lehetőség van egyes esetekben (pl. hastífusz) a tok ellen
létrejött antitestválasz mérésére is, retrospektíve igazolandó a feltételezett etiológia ágens szerepét.
A sejtközötti anyag terápiás alkalmazást is nyer a plazmapótlás gyakorlatában. A Leuconostoc mesenteroides
nevű baktérium által termelt dextrán infúziós oldatok összetevőjeként szerepel.
A csillók, a baktériumok mozgása
Nem minden baktérium sejt mozog, azonban az arra képesek között a mozgásnak általában nagy jelentősége
van. Az intenzíven mozgó mikrobák gyorsabban tudják elhagyni a gyomor-béltraktus kedvezőtlen pH-val
rendelkező területeit (pl. salmonellák, vibriók, campylobacterek), könnyebben haladnak felfelé a húgyútakban
(pl. E. coli, Proteus mirabilis), illetve jutnak át a nyálkahártyát borító mukusz rétegen (pl. vibriók, Helicobacter
pylori).
A legtöbb, az orvosi mikrobiológia szempontjából is jelentőséggel bíró motilis baktérium csillókkal mozog. A
csillók egy fehérje (flagellin) polimerjéből álló hosszú, keskeny, hajlékony nyúlványok.
A fajra jellemzően lehet a csillókból sejtenként egy az egyik póluson (monotrich, trichos = haj), több ugyanazon
a póluson (lophotrich,), egy-egy mindkét póluson (amphitrich), egy-egy csomó mindkét oldalon (amphilophotrich) vagy több, körben a sejtfelszínen (peritrich)( 2.1.12. ábra, A). A baktérium csillók mozgása rotáló
(tehát eltérően a magasabb rendű egysejtűek csillóitól, nem csapkodó), melyhez az energiát proton gradiens
biztosítja. Ha több csillója van a baktériumnak, azok az egyenes irányú haladás idejére egy köteggé állnak össze.
A csillók mindkét irányban – de mindig szinkronizáltan – rotálhatnak. Egyenes irányú haladás akkor jön létre,
ha a forgás az óra járásával ellentétes irányba történik. Az óra járásával megegyező forgás esetén a baktérium
egy helyben „totyog”, bukfencezik (tumble). A mikrobiális mozgás iránya általában nem random: bizonyos
attraktánsok (pl. táplálék, fény stb.) felé közelít, vagy másoktól, a repellensektől (pl. toxikus anyagok) távolodik,
azaz pozitív vagy negatív taxist mutat. A mozgás a bukfencezések végén kialakuló véletlenszerű irányba induló
egyenes haladás és a totyogások váltakozó fázisaiból áll. Ha a sejt haladása véletlenül a helyes irányba indul (az
attraktáns felé vagy a repellenstől távolodóan), akkor a csilló egyenes mozgását biztosító, az óra járásával
ellentétes forgása időben tovább tart, mintha az irány rossz lenne. Ennek következtében a baktérium később
kezd el ismét bukfencezni kitéve magát az újabb random irányváltás lehetőségének.
A csillómozgás elsősorban folyékony közegben való előrehaladást tesz lehetővé. Ez az oka annak, hogy az
egyébként mozgásra képes baktériumok többsége az olyan relatíve szilárd felszíneken, mint a közönséges agar
táptalaj (1,5–1,7% agar-agar koncentrációval) nem mozog, azokon telepeket képez. Az agar koncentráció
csökkentésével már megindul a tényleges mozgás, a motilis baktériumok e „híg agarral” töltött csöveket a
pontszerű beoltás után megzavarosítják – ez a csillómozgásra való képesség legegyszerűbb vizsgálati módja.
Egyes, különlegesen aktívan mozgó mikrobák (pl. proteusok) még a közönséges agar lemezek felszínén is
képesek haladni, annak felszínén növekedésükkel egy hártyát hoznak létre: rajzanak (2.1.12. ábra, B). A
bélbaktériumok csilló antigénjeit ezért, utalásként e leheletvékony hártyára (a német derHauch leheletet jelent)
H antigénnek nevezzük.
30
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.12. a. ábra. A baktériumok csillója. A: a csillók elhelyezkedése, B: rajzás a táptalaj felszínén (Proteus
mirabilis)
2.1.12. b. ábra.
A csillók rotáló mozgását egy, a sejtmembránban elhelyezkedő, mintegy 30 kromoszomális gén összehangolt
kifejeződését igénylő szerkezet teszi lehetővé, mely talán az egyik legösszetettebb bakteriális struktúra.
31
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A csilló – a baktériumok „propellere”
A szerkezet három nagyobb alegységből áll: a csilló filamentumból, a bazális testből, melynek különböző gyűrű
alakú fehérjéi az egész szerkezetet a sejtburok különböző elemeihez kötik, és amely egyben tartalmazza a
„forgórészt” is, és a kettőt összekötő, a tengely irányának megtörést biztosító kampóból (2.1.13. ábra). A
rendszerhez alulról egy ún. III. típusú, a csillók fehérjéire fajlagos szekréciós rendszer elemei kapcsolódnak,
melynek a csillók szintézisében van szerepe. A mozgás során az attraktánsok és repellensek koncentrációjára
válaszként foszforilálódik egy regulátor fehérje (CheY), mely csak ebben a formában tud kötődni a kapcsoló
proteinhez (FliM). Ennek hiányában a csilló forgása az óra járásával megegyező, ami bukfencezéshez vezet.
Függetlenül a kérdésben elfoglalt személyes álláspontunktól a szerkezet bonyolultságát mindenképen jelzi, hogy
az élővilág kialakulásával és fejlődésével kapcsolatos vitákban az ún. Értelmes Tervezés (Intelligent Design)
elméletének követői gyakran hozzák fel ezt példaként, mint olyan komplex struktúrát, melynek minden eleme
szükséges a működéshez, és amelyről emiatt nehezen elképzelhető, hogy lépésenként, alkotórészenként, a
természetes szelekció útján fejlődött volna ki. (Az elmélet ellenzői szerint ugyanakkor számos példa hozható a
rendszer egyes összetevőinek létező analógjaira, melyek viszont igazolnák az evolúció révén történő kialakulás
lehetőségét).
2.1.13. ábra. A baktériumok csillójának szerkezete
A csillófehérjék elleni immunválasz hozzájárulhat a szervezet védelméhez. Nem véletlen, hogy egyes kórokozók
képesek csillóik antigenitását megváltoztatni. A legtöbb salmonella szerovariáns csillója két, eltérő antigenitású
ún. „fázisban” létezik egymással alternáló módon. A csillófehérjék antigenitásának meghatározása része a
motilis bélbaktériumok szerológiai tipizálásának, illetve a H antigén elleni immunválasz detektálása segíthet az
etiológia tisztázásában (pl. hastífusz).
A csilló nélküli mozgásformák között a legjelentősebb a spirális baktériumok által mutatott csavarmozgás,
melynek morfológiai alapjai a baktérium periplazmikus terében, tehát nem a felszínükön elhelyezkedő, a
hossztengely mentén a mikrobára felcsavarodó ún. endoflagellumok, melyekről részletesebben az e kórokozókat
tárgyaló fejezetben olvashatunk.
32
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A csilló nélküli mozgásnak számos további formája alakult ki. Egyre növekvő számú organizmusról derül ki,
hogy sejtjeik képesek szilárd felszíneken csúszó mozgásra (gliding). Ma már tudjuk, hogy nem egységes
mozgásformáról van szó. Az ún. rángatódzó („twitching”) mozgás során, melyet többek között egyes
Pseudomonas aeruginosa, N. menigitidis és Clostridium perfringens törzseknél is megfigyelhetünk, a sejtekből
polárisan, ún. IV típusú pilusok nyúlnak ki, tapadnak a felszínhez, majd visszahúzódva mozgatják a sejtet.
Érdekes, hogy ez a mozgásforma akkor a leghatékonyabb, ha a baktériumsejtek csoportosan, kommunákat
alkotva helyezkednek el. Más fajok sejtjei egyik pólusukon a felszínhez tapadva, mintegy horgonyozva a sejt
hossztengelyét rotálnak így tolva a sejtet előre. Ismét mások esetén felmerült, hogy képesek a sejt egyik pólusán
hidratált szénhidrátokat szekretálni, és ezen mintegy magukat előre nyomni. A sejtfal nélküli mycoplasmák
csúszó mozgása során felvetették „molekuláris lábacskák” meglétét, melyek a felszínhez való tapadás után
létrejövő konformáció változás révén „lépegetnének”. Szintén ennél a fajnál feltételezik, hogy a sejt egyik
pólusán azt a felszínhez horgonyzó, illetve onnan leváló adhezineken húzná magát a sejt előre kontraktilis
citoszkeletonja révén. Bár e mozgásformák – szemben a korábbi vélekedéssel – meglehetősen elterjedtek, és
rámutatnak, (a korábbi elképzelésekkel szemben) több baktériumsejt poláris jellegére, jelentőségük, különösen a
betegséget okozó képesség tekintetében még nem tisztázott.
Különös, és a virulenciát meghatározó formája a mozgásnak egyes fakultatív intracelluláris, tehát bizonyos
célsejteket megfertőzni képes baktériumok (shigellák, Listeria monocytogenes)intracelluláris haladása. E
mikrobasejtek az egyik pólusukon elhelyezkedő felszíni fehérjéik révén polarizálják a gazdasejt aktinját,
mintegy üstökös szerű „polarizált aktin farkat” alkotva, mely a hígabb környezetben előre felé löki a mikrobát.
Fimbriák, pilusok
A baktériumok szilárd felszínekhez történő tapadását, adhéziójában több sejtalkotó (tok, külső membrán
fehérjék, esetleg csilló) játszhatnak szerepet, de e tekintetben a legfontosabbak az ún. fimbriákvagypilusok. Ezek
vékony, csak elektronmikroszkóppal látható, kevés kivételtől eltekintve rigid, szőrszerű nyúlványok, melyek az
adott fimbriára jellemző pilin alegység fehérjék polimerjéből állnak (2.1.14. ábra).
2.1.14. ábra. Fimbriák. Escherichia coli sejt transzmissziós elektronmikroszkópos képe. A fehér nyíl a sejtet
körülvevő rigid fimbriákat mutatja. A fekete nyíl egy monotrich csillót jelez. Prof. Emődy Levente felvétele
Nem ritka, hogy a fimbria végén néhány kisebb alegység helyezkedik el, melynek komformációja biztosítja a
tényleges kapcsolódást a különböző receptorokhoz, azaz meghatározza a fimbria receptor-specifitását. Ennek
jelentőségét nehéz lenne túlbecsülni, hiszen ez határozza meg, hogy a baktérium milyen receptorokhoz, azaz
milyen sejtekhez tud kapcsolódni eldöntve gyakorlatilag a mikroba által okozott fertőzés faj, szerv vagy éppen
korspecifitását. A receptorspecifikus kapcsolódás mellett a fimbriák alakjának (a sejt felszínéből messze kinyúló
„pálca”) is jelentősége van: segítségével áthidalható az egyes sejtek (azaz a baktérium és a célsejt) között esetleg
fennálló fizikokémiai erőkön alapuló taszítás. Az így a sejt közvetlen közelébe kerülő baktérium már esetleg
nem fimbriaszerű adhezinjeivel is tud a sejt receptoraihoz kapcsolódni.
A fimbriák genetikai információja lehet kromoszomális és plazmid eredetű. Egy baktérium többféle fimbriát is
kifejezhet, nem ritkán váltogatva azokat az éppen aktuális környzeti ingerek szerint. A fimbriák osztályozását,
nevezéktanát tekintve meglehetős káosz uralkodik. Létezik elektronmikroszkópos morfológia alapján történő
besorolás, receptor szerinti osztályozás, funkciók szerinti kategorizálás – sok esetben egymástól függetlenül. Az
első, valóban jól tanulmányozott, és nagyszámú fajon megtalálható fimbriák mannóz rezidiumokat tartalmazó
receptorokhoz kapcsolódtak. Elterjedtségük okán ezeket ma is „közönséges”, common, I. típusú, vagy –
tekintve, hogy receptorhoz való kapcsolódásuk mannózzal gátolható – mannózérzékeny fimbriáknak nevezzük.
Gyakran megtalálhatóak nem kórokozó mikrobákon is, de ugyanakkor több patogén betegséget okozó
33
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
képességét elősegítik. Mára kiderült, hogy számos altípusuk ismert, melyek képesek különböző mannóztartalmú
struktúrák között különbséget tenni, így lehetséges, hogy egyes fajtáik fontos szerepet játszanak pl. az E. coli
által okozott hugyúti fertőzések kezdetén (lásd ott), míg mások inkább a normál flóra tapadását segítik.
Kezdetben az összes többi fimbriát „mannóz rezisztensnek” neveztük, mivel receptoruk nem mannóz volt. Ma
már e fimbriák száma igen nagy, rendkívül változatos specifitással. Közülük több a mikroba megbetegítő
képessége szempontjából döntő fontosságú kolonizációs faktor, ami meghatározhatja a gazdafajlagosságot és a
szervrendszer-fajlagosságot is. Ilyen pl. az emberi húgyúti fertőzéseket okozó E. coli törzseken fellelhető, az
uroepitélen is kifejeződő P vércsoport antigént felismerő P fimbria, az enterotoxikus E. coli törzsek kolonizációs
faktorai (K88-malacban, K99-borjúban, CFA-fimbriák-emberben) vagy a N.gonorrhoeae pilusai.
Különleges morfológiájú fimbriák az ún. curli fimbriák, melyek erősen göndörödő sűrű hajhoz hasonlóak, a
baktériumnak rendkívül hidrofób jelleget biztosítanak. Szerepük lehet több kórokozó biofilm képzésében (lásd
később). Érdekes, hogy egyes mikrobák esetén csak jóval a testhőmérséklet alatt fejeződnek ki, felvetve
szerepüket a környezetben való túlélésben.
Bár elektronmikroszkóppal jól láthatóak és szerológiailag is kimutathatóak, a fimbriák jelenléte
legegyszerűbben az ún. hemagglutinációval vizsgálható. Ha a baktériumot olyan fajtól származó, illetve
vércsoportú vörösvérsejt szuszpenzióval keverjük, ahol a sejtek felszínén a fimbria receptorának megfelelő
kémiai szerkezet, cukor megtálalható, a baktériumok a vörösvérsejtekhez is hozzátapadnak, egy szabad szemmel
is látható térhálót, hemagglutinációt hozva létre.
A fimbriák általában jó antigének. Tekintve adhézióban betöltött, így a fertőzések patogenezisében meghatározó
szerepüket, érthető, hogy miért tartalmaz számos kísérleti vakcina fimbria alegységeket.
Az adhéziós fimbriákhoz hasonló morfológiával rendelkeznek egyes baktériumoknál a tévesen sex pilusoknak
nevezett fimbriák. Ezek a genetikai anyag egyik sejtből a másikba történő átvitelének egy speciális módja, az
ún. konjugáció során biztosítják két sejt között a kapcsolatot (részletesebben lásd a Genetikai fejezetet).
Endospórák
Néhány, az orvosi gyakorlatban fontos Gram-pozitív mikroba, a Bacillus és Clostridium fajok képesek egy
jellegzetes „átmeneti túlélési életforma” a spóra kialakítására. Szemben a gombáknál ismert szaporító spórákkal,
a baktériumok spórái a sejten belül keletkeznek, ezért endospóráknak hívjuk őket (2.1.15. ábra).
2.1.15. a. ábra. Baktériumspórák. A: subterminálisan elhelyezkedő, ovális, a sejtet nem kidudorító spóra, B:
terminális, a sejtet jelentősen deformáló ovális spóra
34
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.15. b. ábra .
Fontos, hogy az endospórák nem a reprodukciót, hanem a sejt, a faj túlélését szolgálják kedvezőtlen környezeti
körülmények között. Orvosi jelentőségüket egyrészt az adja, hogy a spórák rendkívül fertőző képesek, általában
sokkal inkább azok, mint az adott fajok vegetatív sejtjei. Másrészt ellenálló képességük révén sokszor állítják
nehéz feladat elé a fertőtlenítést végző szakembereket.
Amennyiben az ún. vegetatív sejt számára a környezetben megfogyatkoznak a tápanyagok (az exponenciális
növekedés végén, illetve a stacioner fázis elején, lásd később), beindul a sporuláció. Bonyolult regulációs
mechanizmusok eredményként megindul a spóra képzés, mely kezdetben némileg hasonlít a sejtosztódás során
létrejövő szeptum kialakulására. A kromoszóma teljes megkettőződése után a fajra jellemező helyen (centrálisan
vagy a sejt egyik végén) a sejt egy része mintegy lefűződik úgy, hogy a kromoszómát és némi
citoplazmaállományt számos réteg vesz körül. A belső állomány gyorsan dehidrálódik, belőle alakul ki a
„mag”, mely tartalmazza a kromoszómát, a fehérje szintetizáló, és a glikolízishez szükséges enzimrendszert.
Vízben nagyon szegény és nagy mennyiségben tartalmaz Ca-dipikolinátot. A magot számos védőréteg veszi
körül. Belülről kifelé haladva a sejt membrán, a spóra fala,a peptidoglikán tartalmúkéreg, a külső membrán
(nem tévesztendő össze a Gram-negatívok hasonló nevű szerkezeti elemével), egy fehérje burok és az ún.
exosporium. Mindeme rétegek megléte, a mag alacsony víztartalma, illetve a spórák minimális metabolikus
aktivitása biztosítják rendkívüli ellenálló képességüket a környezet hatásaival (hő, UV sugár, kiszáradás), illetve
a táplálékhiánnyal szemben. Több faj spórája még a főzést is elviseli néhány percig, a Bacillus anthracis spórája
pedig a talajban évtizedekig, egyes feltételezések szerint évszázadokig életképes marad.
Amennyiben a külső feltételek ismét kedvezővé válnak a mikroba számára, megindul az egy spórából egyetlen
vegetatív sejt kialakulásához vezető germináció. A germinációs szignálokat kevéssé ismerjük, szerepe lehet pl.
egyes aminosavak környezetben való jelenlétének. A spóra elveszíti hőrezisztenciáját, védőburkai
hidrolizálódnak, a spóra rehidrálódik. Komplex regulációs mechanizmusok eredményeként indul meg a
nukleinsavak és fehérjék szintézise, a növekedés, azaz a vegetatív sejtté alakulás, majd a szaporodás
(outgrowth). Ez a folyamat zajlik le a spórákkal szennyezett sebekben a tetanus vagy gázödéma kialakulásakor,
vagy az emésztőtraktusban a csecsemőkori botulizmus létrejötte során. A spórával szennyezett élelmiszerben
kialakuló vegetatív alakok toxintermelése okozza a felnőttkori botulizmust.
Diagnosztika szempontjából fontos bélyeg a spóratermelés kimutatása, a spóra alaki és elhelyezkedési
tulajdonságainak figyelembevétele. A vegetatív sejtben már éppen megjelent, képződő spóra a szokásos festések
során a sejtben nem festődő területként megfigyelhető (lásd fent 2.1.15. ábra), illetve speciális spórafestéssel
tehető láthatóvá. A fajra jellemzően a spóra alakja lehet gömb vagy ovális alakú, a vegetatív sejtben
elhelyezkedhet centrálisan (clostridium – orsó), terminálisan (plectridium – dobverő) vagy szubterminálisan. A
bacillusok spórái általában nem deformálják a sejtet, míg a clostridium sejteket anagyobb spóra kidomborítja.
A legellenállóbb spórák (Bacillus stearothermophilus) felhasználhatók sterilezési eljárások (pl. autoklávozás)
hatásosságának ellenőrzésére.
1.4.2. A baktériumok energiatermelése, tápanyagigénye és növekedése
35
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Az élőlények a katabolikus reakcióik révén termelik elsősorban ATP formájában tárolt energiájukat, illetve a
termelt energia felhasználásával, az anabolikus folyamatok során, saját sejtalkotóikat építik fel. A katabolikus és
anabolikus reakciók együtt jelentik a metabolizmus egészét.
Az energia termelése a fototróf baktériumokban fényenergia felhasználásával, míg a kemotróf élőlényekben
kémiai anyag oxidálása révén történik. Az ehhez szükséges elektron donor lehet szervetlen (ezek az élőlények a
litotrófok), vagy szerves anyag (ezek az organotrófok). Amennyiben a tápanyagként szükséges szénforrás
szervetlen, azaz a sejtek saját komplex molekuláikat képesek CO2-ből kiindulva szintetizálni, autotróf
organizmusokról beszélünk, míg másoknak ehhez eleve szerves széntartalmú molekulákra van szükségük
(heterotróf sejtek). Az orvosi szempontból fontos mikrobák kemorganotróf-heterotróf, azaz energiájukat szerves
anyagok oxidálásával termelő, szerves szénforrást igénylő sejtek, így a továbbiakban velük foglalkozunk. Ezek
egy alcsoportját képezik a paratróf mikrobák, melyek egyes metabolikus folyamataikat tekintve valamely
gazdasejt reakcióira vannak utalva, tehát szaporodni csak e sejt citoplazmájában tudnak. Ezen obligát
intracelluláris mikrobák között számos fontos kórokozó található (pl. rickettsiák, chlamydiák).
1.4.2.1. A molekulák bejutása a sejtbe
A táplálékkal felveendő makromolekulák lebontása a termelt enzimek révén már a sejten kívül megkezdődik, a
sejtmembránon keresztül csak kisebb molekulák jutnak át. E molekulák felvételének számos módja lehetséges.
Egyszerű diffúzióval gyakorlatilag csak a szén-dioxid, víz és oxigén jut be a baktériumsejtbe. A facilitált diffúzió
során a sejt membránjában helyet foglaló, a bejuttatandó molekulára specifikus hordozó fehérje (carrier) viszi a
szubsztrátot a membrán egyik oldaláról a másikra. Ezen a módon juthat be például a glicerin az E. coli sejtbe, de
a facilitált diffúziónak főleg az anaerob baktériumok (lásd később) bizonyos táplálékainak felvétele, és a
keletkezett fermentációs termékek sejtből való eltávolítása során is jelentős szerepe van. A folyamat nem
igényel energiát, így csak a koncentráció gradiensnek megfelelő irányban haladhat. Az aktív transzportban
szintén egy hordozó molekula játszik szerepet, azonban itt a transzport koncentráció gradiens ellenében is
mehet, amihez természetesen már az ATP hidrolíziséből vagy egy proton grádiensből származó energia is
szükséges. Az aerob (lásd később) baktériumok között ez a leggyakoribb transzport mechanizmus. A két
membránnal is rendelkező Gram-negatív baktériumok esetén a folyamat rendkívül összetett. Ha a külső
membrán porinok alkotta csatornáin át is diffundál a molekula, számos esetben már a periplazmikus téren való
átjutáshoz is hordozó molekulára van szükség, melytől azt aztán a belső membrán transzport fehérjéje veszi azt
át és juttatja végül a citoplazmába. A csoportáthelyezés főként oxigén hiányában gyakori módja a transzportnak.
Ennek során a szállítandó molekulák (pl. a glükóz) kémiai változáson esnek át, foszforilálódnak, és a
citoplazmába már a foszforilált származék kerül.
Bizonyos fémionok – orvosi szempontból főleg a vas bír jelentőséggel – szállítása különleges módon történik. A
baktériumok számára, bár igen kis mennyiségben, de szükség van Fe3+ ionokra, ami a környezetben többnyire
rendelkezésre is áll. A gazdaszervezeten belül viszont általában olyan kicsi a különböző vaskötő fehérjék
(traszferrin, laktoferrin) miatt a szabad Fe3+ koncentrációja, hogy az nem elegendő a mikrobák szaporodásához.
Azok a baktériumok, melyek ilyen körülmények között is képesek szaporodni, olyan vas-kelát képzőket (ún.
szideroforokat) termelnek, melyek affinitása a vashoz még ezen fehérjékénél is nagyobb, így „lelopják” a vasat
e fehérjékről. Ezután a vasat megkötött sziderofor molekula a baktérium specifikus külső membrán
receptoraihoz kötődve juttatja a vasat a sejten belülre. A két legjobban ismert sziderofor, az aerobaktin és
enterokelin virulencia faktorok.
1.4.2.2. A baktériumok katabolizmusa
A zsírok, fehérjék, poliszaharidok lebontásából származó kisebb molekulák egyaránt képesek belépni a
katabolikus rendszerbe. Az energiatermelés szempontjából a legnagyobb jelentősége a cukrok lebontásának van,
mely részben másként, és jelentősen eltérő energia termeléssel történik aerob és anaerob körülmények között.
Energiatermelés a baktériumokban
Az első lépés, azaz a glükóz piruvátig történő lebontása a baktériumokban úgy oxigén jelenlétében, mint anélkül
végbemehet (2.1.16. ábra).
36
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.16. ábra. A baktériumok energiatermelése
Ez a glikolízisnek nevezett folyamat a mikrobák többségében általában az Embden–Mayerhof–Parnas úton
történik, melynek során nettó 2 ATP molekula és 2 NADH molekula termelődik glükózonként. Egyes
mikrobákban e folyamat mellett (vagy helyett) más lebontási utak is léteznek, így a glükóz-piruvát átalakulás
során mindössze 1 ATP molekulát eredményező ún. Entner–Doudoroff, illetve a pentózfoszfát útvonal. Utóbbi
jelentősége, hogy ennek révén nagymennyiségben képződnek a bioszintetikus folyamatokban fontos pentózok,
illetve NADPH.
A képződött piruvát sorsa jelentős mértékben függ a mikroba oxigénhez való viszonyától, illetve az oxigén
jelenlététől. Oxigén hiányában, (amennyiben a mikroba képes oxigén nélkül létezni, tehát nemobligát aerob), a
fentiek jelentik az energia nyerésének legfontosabb útját. Ahhoz azonban, hogy a glikolízis folyamatosan
végbemehessen, az annak során termelődött NADH-nak vissza kell oxidálódnia NAD-dá. Ez a fermentáció
lépései során történik meg, melynek révén a piruvátból a legkülönbözőbb, iparilag hasznos, illetve a mikrobák
azonosítására is felhasználható végtermékek keletkeznek. Az alkoholos erjedés termékei a különböző alkoholok,
de keletkezhet tejsav (pl. streptococcusok, több lactobacillus), vajsav (pl. clostridiumok), propionsav
37
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
(propionibacteriumok), illetve többféle sav (tej-, ecet-, borostyánkősav), etanol, H2 és CO2 számos bélbaktérium
(Escherichia, Salmonella, Shigella)esetén.
Vannak a fermentációnak olyan formái is, melyek nem kapcsolódnak a glikolízishez. Egyes clostridium fajok és
más anaerob mikrobák képesek energiát termelni a proteolízis révén keletkező aminosavak, vagy szerves savak
fermentálásával is, jóllehet, ezek energia hozadéka elmarad a piruvát oxigén jelenlétében történő átalakításáétól.
Oxigén jelenlétében az arra alkalmas mikrobákban (tehát melyek oxigén jelenlétében (is) képesek energiát
termelni) a piruvát acetil-CoA-vá alakul (glükózonként 2 NADH keletkezése mellett). Az acetil-CoA egyrészt
bioszintetikus folyamatok szubsztrátja, másrészt belép a citrátkörbe (Krebs-ciklus, vagy méltatlanul ritkán
említett nevén Szentgyörgyi–Krebs-ciklus). A ciklus során, egy glükóz molekulára számítva 2 ATP-vel
egyenértékű 2 GTP, 6 NADH és 2 FADH2 képződik, melyek további oxidációja jelenti az energiatermelés
leghatékonyabb módját.
A glikolízis, acetil-CoA termelés és a citrátkörben keletkezett NADH és FADH2 molekulák oxidálása során az
elektronok egy transzport láncon haladnak végig, miközben szabad energiájuk csökken. A végső
elektronakceptor a légköri oxigén. Az így felszabaduló energia a membrán két oldalán egy proton gradienst,
illetve elektromos potenciálkülönbséget hoz létre, melynek a kiegyenlítődése révén felszabaduló energiát
alakítja az ATP-szintáz enzim ATP-vé. A terminális oxidáció vagy elektrotarnszporthoz kötött oxidatív
foszforiláció révén 34 további ATP molekula termelődik, összességében tehát a glikolízis 2, és a citrátkör 2
szubsztrát szintű foszforilálódás során termelődő molekulájával az aerob légzés, respiráció nettó energia
hozadéka glükóz molekulánként 38 ATP molekula, szemben az anaerob glikolízis/fermentáció 2 ATP-jével. E
sok lépcsős folyamat enzimjei (pl. flavoproteinek, citokrómok stb.) a baktérium sejt sejtmembránjához,
eukariótákban a mitokondrium membránhoz kötöttek.
Megjegyzendő, hogy hasonló, elektronok transzportján alapuló energiatermelés oxigén hiányában is létrejöhet,
de ilyenkor a végső elektron akceptor nem az oxigén, hanem egyéb külső forrásból származó molekula, pl. széndioxid, szulfát vagy nitrát. Ilyenkor anaerob respirációról beszélünk, de ennek energia hozadéka elmarad az
aerob folyamatétól.
1.4.2.3. A baktériumok és az oxigén
Azokat a mikrobákat, melyek csak az aerob respirációra képesek strict, vagy obligát, azaz szigorúan aerob
baktériumoknak nevezzük. Ilyen, az orvosi gyakorlatban fontos kórokozók pl. a Mycobacterium tuberculosis
vagy a Pseudomonas aeruginosa.
A mikrobák többsége (pl. E. coli) ún. fakultatív anaerob, azaz képes energiatermelésre mind az oxigén
jelenlétében, mind annak hiányában. Esetükben, oxigén jelenléte nélkül, a glikolízis/fermentáció jelenti a
legfontosabb energianyerési formát. Tekintve, hogy ez kevésbé hatékony energiatermelés, mint a légzés, a
fakultatív anaerob baktériumok lényegesen jobban növekednek oxigén jelenlétében, mint annak hiányában. A
diagnosztikai munkában fontos teszt az ún. oxidáció/fermentáció vizsgálata (az O/F teszt) az aerob módon is
szaporodó mikrobák esetén. Ennek során aerob és anaerob módon inkubált, glükóz tartalmú tápfolyadékban
vizsgáljuk a mikroba szaporodását, azaz azt, hogy a két energianyerési forma közül melyikre, vagy mindkettőre
képes-e a törzs elkülönítve a fakultaív anaerobokat az ún. nem fermentáló, obligát aeroboktól.
Az ún. mikro-aerofil baktériumok (pl. Campylobacter jejuni) képesek ugyan oxigén nélkül növekedni, számukra
azonban a csökkent oxigéntenzió az ideális, általában megnövelt szén-dioxid koncentráció jelenlétében.
Az aerob energiatermelésre nem képes mikrobákat anaeroboknak hívjuk. Többségük glikolízis/fermentáció
révén nyeri energiáját, bár számos közülük képes az anaerob respirációra is. Az ún. strikt, vagy obligát
anaerobok (pl. Clostridium botulinum) nem csak hogy képesek oxigén nélkül élni, hanem az oxigén, a reaktív
oxigén gyökök jelenléte egyenesen toxikus számukra. Ezek az aerob respiráció, illetve egyéb oxidatív
folyamatok során állandóan képződnek a sejtben. Az aerob, fakultatív anaerob és aerotoleráns mikrobák képesek
ezeket semlegesíteni a 2.1.4.17. ábrán látható, az identifikálásban kiemelten fontosreakciók révén, míg az
obligát anaerobok nem rendelkeznek szuperoxid dizmutáz és kataláz, illetve peroxidáz enzimekkel.
38
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.17. ábra. A reaktív oxigéngyökök semlegesítése
Az obligát anaerobok oxigénérzékenységének gyakorlati jelentősége, hogy abban az esetben, ha gyanúnk van
arra, hogy a vizsgálati anyag ilyen kórokozót tartalmaz, külön gondot kell fordítanunk a minta beküldése és
feldolgozása során a légköri oxigén távoltartására. Ellenkező esetben az oxigén az érzékeny mikrobákat néhány
perc alatt elölheti, meggátolva a helyes diagnózis felállítását.
Néhány anaerob baktérium ún. aerotoleráns (pl. a Streptococcus pyogenes), melyek, aerob respirációra
képtelenek lévén, oxigén jelenlétében is fermentálnak. Ezek tehát aerob módon is növekszenek (a gyakorlatban
általában így is tenyésztjük őket).
1.4.2.4. A baktériumok anabolizmusa
Bár a bioszintetikus, anabolikus folyamatok nagymértékben hasonlóak minden baktériumban (lényegében
minden élő sejtben), a baktériumfajok között fontos és jelentős különbségek vannak az egyes folyamatok
megléte, illetve teljessége vonatkozásában. Miután mindazokat az élethez elengedhetetlen komponenseket,
melyeket a sejt önmaga nem tud előállítani a külvilágból kell felvennie, a fajra jellemző anabolikus képességek
határozzák meg a mikroba – azonosításukban remekül felhasználható – tápanyagigényét.
A szénforrás alapján történő osztályozásról (auto-, illetve heterotrófok) már esett szó e fejezetben. A legtöbb
orvosi szempontból fontos mikroba nitrogénforrásul képes szervetlen, elsősorban a környezeti ammóniából,
vagy ammónium sókból származó nitrogént felhasználni, azonban általában arra is képesek, hogy komplex,
szerves nitrogénforrásokat deamináljanak. Elsősorban a pillangósvirágúak gyökerein élő nitrogénkötő
baktériumokra jellemző, hogy a légköri nitrogént képesek ammóniává redukálni.
A szervetlen anyagok közül a baktériumok foszfát- és szulfát- nátrium-, kálium-, kalcium-, magnézium- és
mangánszükségletüket általában szervetlen sók formájában fedezik. Egyesekre, pl. a kobaltra csak nyomokban
van szükség, míg a minimális, de igen lényeges vasszükséglet fedezésének módjáról már ejtettünk szót.
Bizonyos szerves metabolitok szintézisére egyes baktériumfajok, vagy törzsek képtelenek, azokat
környezetükből kell felvenniük. Ezek lehetnek aminosavak, nukleotidok, kofaktorok. Amennyiben az igény a
fajra jellemző, az jól kihasználható a diagnosztikai munkában is (pl. a Haemophilus influenzae NAD- és
hemigénye). Számos kofaktorra, illetve vitaminra csak igen kis mennyiségben van szükség, ezeket növekedési
faktoroknak nevezzük (pl. a nikotinsav, a B csoport vitaminjai stb.).
Az igény, azaz az adott komponens bioszintézisére való képtelenség lehet friss mutáció eredménye is, ilyenkor,
szemben az eredeti, vad, ún. prototróf törzzsel, az új igénnyel fellépő mutánst az adott tápanyagra nézve
auxotrófnak hívjuk (pl. metionin auxotróf).
1.4.2.5. A baktériumok szaporodása, a populáció növekedése
39
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A baktériumok szaporodása szinte kivétel nélkül osztódással, két leánysejtté történő szétválással, ún. bináris
hasadással történik. Bár a sejt osztódása előtt annak tömege, volumene némileg megnövekszik, a „baktériumok
növekedése” kifejezés alatt általában a sejtek számának emelkedését, a tenyészet, a populáció „növekedését”
értjük. Az osztódást tehát megelőzi a sejt növekedése, és a kromoszóma membránhoz kötött replikálódása (lásd
a következő, Genetika alfejezetben). A sejt közepén egy, a hossztengelyére merőlegesen körbefutó, speciális
fehérje komplexből álló gyűrű által kijelölt helyen indul meg az osztódási szeptum képződése. Értelemszerűen
ehhez a sejtet határoló rétegek, a membrán, a peptidoglikán aktív szintézise szükséges, mely utóbbi speciális,
tehát a normál peptidoglikán szintézistől eltérő transzpeptidázokat, penicillin kötő fehérjéket (PBP) igényel. Így
alakul ki a két, majdan szétváló leánysejtet elhatároló, két réteg membránból és két réteg peptidoglikánból álló
szeptum: tehát mindkét leánysejthez tartozik egy-egy réteg. Mint a baktériumok alakjának tárgyalásakor láttuk,
az ismételten kialakuló szeptumok egymáshoz viszonyított síkja határozza meg a szét nem váló leánysejtek által
alkotott csoportok elrendeződését (staphylococcus, streptococcus).
Folyékony tenyészetbe oltva a mikrobák elszaporodásával jelenlétük előbb-utóbb szabad szemmel is láthatóvá
válik, a folyadék zavarossá válik. Az opacitás általában egyenletes, de az idő múlásával a sejtek ülepedni
kezdhetnek, a nagyon hidrofób felszínű sejtek látható módon aggregálódhatnak, vagy a levegőt igénylők esetleg
a folydék-levegő határon az edény falához tapadnak, egyesek azon biofilmet (lásd később) képeznek. Szilárd
táptalajon a szaporodás eredménye a telepek megjelenése.
A baktériumpopuláció szaporodása fázisokban zajlik. A folyamat elsősorban a folyékony táptalajokat
egyenletesen zavarosító mikrobák esetén követhető jól az optikai denzitás mérésével.
A baktérium sejtszám meghatározása
Fontos azonban tudnunk, hogy egy mikrobapopuláció mindig tartalmaz élő és elpusztult sejteket, és az utóbbiak
szintén hatással vannak a szuszpenzió turbiditására. Az össz (élő és elhalt) sejtek számát az optikai denzitás
(turbiditás) mérése mellett mikroszkóposan, számláló kamrában, esetleg automata sejtszámlálóval határozhatjuk
meg. A jelenlévő élő sejtek számát, a csíraszámot, az ún. telepképző egységek (gyakori angol névvel: colony
forming units, c.f.u.) számának megadásával fejezzük ki. A tenyészet megfelelő hígítása után meghatározott
térfogatot (pl. 100 mikrolitert) szilárd táptalaj felszínén egyenletesen eloszlatva, inkubáció után megszámoljuk a
keletkezett telepeket, majd az értéket a hígítás mértékével megszorozva megkapjuk a tenyészet élő csíraszámát.
A mindennapi laboratóriumi gyakorlatban általában az optikai denzitási értékeket (melyek tehát a teljes
sejtszámot reprezentálják) (2.1.18. ábra, OD1-OD2 stb.)a telepképző egységek (tehát az élő sejteket jelentő
értékek) függvényében (2.1.18. ábra, CFU1, CFU2 stb.) ábrázoljuk fél-logaritmusos koordináta rendszerben.
Az ismeretlen szuszpenzió denzitását mérve (2.1.18. ábra, ODx) a standard görbéről olvashatjuk le a sejtszámot
mely, legalábbis a növekedés elején, még kevés elpusztult sejt jelenlétében, gyakorlatilag döntően az élő sejteket
jelenti (2.1.18. ábra, CFUx). Az optikai denzitási értékek függenek a fajtól, sőt, a fajon belül a törzstől is. A
legtöbb baktérium esetében folyadékban, szabad szemmel mintegy 106sejt/ml koncentrációt már észreveszünk
(azaz egy folyadékban alig kevesebb, mint egymillió baktériumsejt jelen lehet milliliterenként, és azt még
mindig kristálytisztának látjuk).
40
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.18. ábra. Optikai denzitás és telepképző egységek száma – standard görbe. OD= Optikai dezitás, CFU=
Colony Forming Units (telepkéző egységek, élő sejtek száma/ml)
Amennyiben egy frissen beoltott folyékony tenyészetet vizsgálva a sejtszámot az idő függvényében ábrázoljuk,
az ún. növekedési görbét kapjuk (2.1.19. ábra). A növekedési görbe négy, jól elkülöníthető fázisra tagolódik.
2.1.19. ábra. A baktériumtenyészet növekedési görbéje
41
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Lag vagyadaptációs fázissorán a baktérium sejtek „felkészülnek” az osztódásra. Érzékelik az adott
környezetben rendelkezésre álló tápanyagokat, a jelenlévő fizikai paramétereket és metabolikus rendszerükben
be-, illetve kikapcsolják az adott körülmények között szükséges géneket, megindul a szükséges enzimek
termelése. Ha a sejt genetikai lehetőségei az adott körülmények között erre nem adnak lehetőséget (hiányoznak
a szükséges gének) a sejt nem indul szaporodásnak.
Logaritmusos, log vagy exponenciális fázis alatt a sejtszám állandó mértékben, az idő és a sejtszám logaritmusa
között lineáris összefüggést mutatva növekszik. Ez a leggyorsabb szaporodás ideje, a két osztódás között eltelő
idő ilyenkor a legrövidebb. A generációs idő a két osztódás között eltelt átlagos időt jelenti. Bár jelentősen függ
a körülményektől, a generációs idő többé-kevésbé jellemző a fajra. A legtöbb orvosi szempontból fontos
mikroba esetén ez, ideális feltételeket biztosítva, 20–40 perc. Vannak ennél sokkal hosszabb generációs idejű
fajok is, pl. a tuberkulózis kórokozója, ahol a két osztódás között eltelt idő mintegy 20 óra. Ennek gyakorlati
következménye, hogy az ilyen kórokozók diagnosztikus célú kitenyésztéséhez lényegesen hosszabb idő, hetek
kellenek, szemben a többi baktérium 18–24 órás idejével. A logaritmusos növekedés szinte hihetetlen
„élőanyag” növekedést jelent. Ezt szokták illusztrálni az E. coli sejt példájával: Egyetlen sejtből, ha
folyamatosan szabadon osztódhatna 20-25 percenként, 3 nap alatt a Föld tömegénél nagyobb baktérium tömeg
jönne létre. Ez természetesen a gyakorlatban nem történhet meg, hiszen a tenyészet előbb-utóbb eléri a
következő fázist.
A log fázis során a tenyészetből a tápanyagok elhasználódnak, a mikroba számára toxikus, a növekedést gátló
termékek szaporodnak fel, illetve fizikokémiai változások (pl. pH-csökkenés) jönnek létre. Ezért a stacioner
fázisban a generációs idő megnyúlik, a növekedés lelassul, és elér egy olyan szintet, ahol az osztódás már csak a
pusztulás mértékével tart egyensúlyt. Ennek következtében a teljes csiraszám (élő és elpusztult sejtek) esetleges
kismértékű növekedése mellett az élő sejtszám állandó. A sejtek többsége azonban egy bizonyos átmeneti
állapotba kerül, bár él, és így telepképző, de nem osztódik. Úgynevezett endogén metabolizmus zajlik bennük,
mely az élő állapot fenntartásához, esetleg bizonyos, a fajra jellemző biológiai aktivitáshoz elegendő, de a sejtek
nem osztódnak. A sejtek morfológiája gyakran változik, főleg a Gram-pozitívok esetén a festődés bizonytalanná
válik, és ennek a szakasznak az elején indul be az arra képes fajokban a spóraképződés is. A sejtekben
intracellulárisan tápláléktároló polimerek halmozódhatnak fel. Ez alatt a fázis alatt termelődnek az ún.
másodlagos metabolitok, melyek között számos antibiotikumot vagy egyes toxinokat találunk.
A hanyatló, deklinációs fázisban az osztódás mértéke már egyértelműen alacsonyabb a pusztulás mértékénél, így
az élő sejtek száma csökken. Az össz-sejtszám lehet állandó (élő+elhalt sejtek, az utóbbi arányának
növekedésével), de csökkenhet is az elpusztult sejtek feloldódása miatt, amennyiben a fajra jellemző az ún.
autolízis, azaz az elhalt sejteket feloldó enzimek indukálása.
A fenti fázisok egy zárt tenyészetre jellemzőek, melyet beoltás után magára hagyunk. Amennyiben az egyes
táplálékkomponenseket folyamatosan pótoljuk, esetleg a gátló anyagcseretermékeket eltávolítjuk, vagy éppen az
elszaporodott sejteket folyamatosan kinyerjük, ún. folyamatos tenyészeteket hozunk létre. Ezek ipari méretű
megvalósítása – megtévesztő kifejezéssel – a fermentáció, mely fermentorokban, kemosztatokban történik. Ezek
célja vagy a mikrobák, vagy valamely mikrobiális termék ipari méretekben történő előállítása. A paraméterek
gondos megválasztásával, változtatásával a célnak megfelelően lehetőség van a tenyészet különböző, log vagy
stacioner fázisban való tartására.
In vivo, a szervezet normál flóráját képező, vagy éppen azt fertőző mikrobák állapota egy, a táplálékforrás, és a
szervezet védekező mechanizmusai által bizonyos fokig limitált, gyakran egymással kompetícióban álló
mikrobákból álló folyamatos tenyészetnek tekinthető.
Élő, de nem tenyészthető állapot
Az utóbbi évek egyik érdekes felfedezése volt számos faj esetén az ún. élő, de nem tenyészthető állapot (VBNC
– Viable But Non-Culturable) leírása. Bizonyos környezeti hatásokra egyes baktériumok olyan – különböző
módszerekkel igazoltan élő – állapotba kerülhetnek, melyben ugyan in vitro körülmények között nem
tenyészthetőek, de fertőzőképességüket megőrizhetik. (A jelenségnek semmi köze a spóraképzéshez!). Bár a
megfigyelés, és a vele kapcsolatos elméletek nem mentesek még az ellentmondásoktól, jelentősége, főleg
járványtani szempontból óriási lehet. Ilyen állapotban levő pl. kolera vibriokkal szennyezett vízminták a
hagyományos módszerekkel vizsgálva mikrobamentesnek minősülhetnek, míg fertőzést változatlanul
okozhatnak.
1.4.2.6. A mikrobiális szaporodás fizikai feltételei
42
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A tápanyagigényen kívül a mikrobiális növekedésnek fizikai feltételei is vannak. Az aerob/anaerob növekedés
tárgyalásakor már említettük az O2, illetve CO2 igényt. Az anaerobok tenyésztésénél a táptalaj alacsony
redoxpotenciálját kell biztosítanunk. Erre lehetőség van redukáló ágenseknek (pl. tioglikolát) a táptalajhoz
adásával, illetve a mikrobák oxigénmentes miliőben, ún. anaerosztátokban való inkubálása révén (E
módszerekről a Diagnosztika és az anaerob baktériumokat leíró fejezetekben olvashatunk részletesebben).
Amennyiben a tenyészteni kívánt organizmus az atmoszférás szintnél magasabb CO2 koncentrációt (pl. 5–
10%), igényel (Campylobacter, Brucella) azt számára biztosítanunk kell. Az aerob – fakultatív anaerob
baktériumok oxigénigényének pótlásáról folyékony kultúrában általában a táptalaj levegőztetésével
gondoskodunk, amit legegyszerűbben a tenyészet folyamatos rázogatásával, ún. rázóinkubátorokban érünk el.
A legtöbb, orvosi szempontból fontos mikroba optimális tenyésztési hőmérséklete 37 oC körül van, ami nem
meglepő, hiszen ezen kórokozók a melegvérű gazdaszervezet parazitáivá fejlődtek az evolúció során. Ennek
alapján ezeket az ún. mezofil mikrobák közé soroljuk, melyek optimális növekedést 25 és 40 oC között
mutatnak. 5 oC alatt csak viszonylag kevés patogén szaporodik, igaz ezekben az esetekben ezt azonosításukra,
kimutatásukra fel lehet használni (ez az ún. hidegdúsítás pl. Listeria, Yersinia esetén), illetve ezen
képességüknek járványtani következményei lehetnek (lásd hűtött ételben való növekedés).
Az optimális növekedést 20 oC alatt mutató baktériumok az ún. psychrophilek, melyek elsősorban víz- és
talajlakó mikrobák. Közöttük humán megbetegedést okozókat nem találunk, jelentőségük inkább gazdasági,
hiszen a hűtött ételeket szennyezve azok megromlását okozhatják. A thermofilek – szintén kevés orvosi
jelentőséggel bíró mikrobák – a magasabb, 50 oC feletti hőmérsékletet preferálják. A termofil Thermus
aquaticus terméke, a Taq polimeráz viszont a polimeráz láncreakción alapuló DNS diagnosztikai eljárások miatt
széles körű alkalmazást nyert a mikrobiológiai laboratóriumokban is.
Ami a környezet savasságát-lúgosságát illeti, a legtöbb baktérium a minimálisan bázikus (pH 7.2–7.6)
viszonyokat kedveli. Kivételt képeznek a kifejezetten savas értéket igénylő acidofil mikrobák, pl. a hüvely
normál flórájaként a savas miliőt fenntartó Lactobacillus-ok, vagy az igen sav-érzékeny, alkalikus közeget
kedvelő Vibrio cholerae.
A mikrobák különböző mértékben tűrik a kiszáradást. A gyakorlatban azonban a közönséges inkubátorokban
rendelkezésre álló páratartalom elegendő, így külön párásításra legfeljebb csak hosszabb inkubációk során, a
szilárd táptalajok kiszáradását megakadályozandó lehet szükség. Kifejezetten igényli tenyésztésekor a nedves
közeget a Helicobacter pylori.
Az ozmotikus viszonyokkal szemben – sejtfaluk védőhatása miatt – a legtöbb mikroba meglehetősen toleráns, és
5% NaCl koncentrációt is elvisel. A sótűrés mértéke (halofilia) jellemző a fajra, felhasználhatjuk pl. különböző
Vibrio fajok azonosítására, vagy a halofil Staphylococcus aureus szelektív kitenyésztésére. Vannak extrém
halofil organizmusok, melyek bár nem patogének, a sóval tartósított ételek megromlását, vagy nyers bőrök
elszíneződését és állagromlását okozhatják.
Ritkán a fény is szerephez jut a bakteriológiai diagnosztikában Az ún. fotokromogén mycobacteriumok –
szemben a scotokromogénekkel – a fajra jellemző, diagnosztikus értékű pigmentet csak folyamatos
fényexpozíció hatására termelik.
1.4.3. A baktériumok genetikája
A baktériumok haploid organizmusok, azaz mindössze egy génkészlettel rendelkeznek, bár az egyidejűleg több
azonos kópiában is jelen lehet a sejtben. A teljes genetikai információ, agenotípus kizárólagos hordozója lehet a
kromoszóma, de azt gyakran extrakromoszomális DNS-elemeken (plazmidokon, bacteriophagokon – lásd
később) hordozott gének egészítik ki. A genotípus által meghatározott lehetőségek keretei között bonyolult
regulációs mechanizmusok határozzák meg, hogy abból ténylegesen mi fejeződik ki, azaz, hogy mi a sejt
fenotípusa.
1.4.3.1. A bakteriális kromoszóma
Néhány ritka kivételtől eltekintve (pl. egyes borreliák) a legtöbb baktériumfaj kromoszómája kovalensen zárt,
cirkuláris, kettős láncú DNS-molekula. Mérete fajtól függően 0,6 és 10 megabázispár (mbp, millió bázispár). A
legkisebb kromoszómák egyike a mycoplasmákban található, mintegy 0,6 mbp, mely kevesebb, mint 500 gént
kódol. Ezzel szemben egy átlagos E. coli K-12 törzs genomja mintegy 4,6 mbp, közel 4600 génnel.
(Összehasonlításul: az emberi genom mérete kb. 3300 mbp, és több mint 20000 gént tartalmaz). A bakteriális
kromoszóma a sejten belül szorosan „összepakolva”, a kettős DNS-spirál szuperhelikális formát felvéve
43
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
helyezkedik el: az 1-3 mikron hosszú sejtbe mintegy 1,3 mm DNS-fonal (ez egy E. coli kromoszóma
„kiteregetett hossza”) található. A szuperhélixeknek fontos szerepe van a replikáció és transzkripció, és így a
gének expressziójának szabályozásában, a DNS más molekulákkal való kölcsönhatásában. Az ezt létrehozó
enzimek (topoizomerázok) egyes antibakteriális szerek (quinolonok) támadáspontjai. A DNS-hez ún.
hisztonszerű fehérjék kapcsolódnak, szintén regulációs feladattal. A kromoszómát – prokaryotáknál
értelemszerűen – nem veszi körül maghártya, így azok nem sejtmaggal, hanem maganyaggal rendelkeznek, és
nincs sejtmagvacskájuk.
A kromoszóma teljes replikációja E. coli sejtben mintegy 40 percet igényel, azaz ennyi idő alatt találkoznak a
két félkör megtétele után a replikációs villák.
A bakteriális kromoszóma replikációja
A cirkuláris kromoszóma replikációja az ún. ori locusnál (E. coli-ban oriC) kezdődik (2.1.20. ábra, A).
2.1.20. ábra. A bakteriális kromoszóma replikációja. A piros nyilak a két replikációs villát jelölik. Magyarázatot
lásd a szövegben
Egy enzim (helikáz) felnyitja a hélixet, majd a kettős spirál szálai helyileg szétválnak, és indul – egyszerre két
irányban, a két replikációs villában – a DNS megkettőződése. Tekintve, hogy a DNS-függő DNS polimeráz
működésének megkezdéséhez egy rövid primert igényel, a primáz enzim egy rövid RNS szakaszt szintetizál,
majd megkezdődik a komplementer DNS-szálak szintézise. Lényeges, hogy a bakteriális DNS-polimerázok
rendelkeznek a hibás átírást javító (proofreading) képességgel csökkentve a mutációk lehetőségét (nem úgy,
mint az RNS polimeráz pl. az RNS vírusokban – lásd ezek rendkívül magas mutációs rátáját). A két replikációs
villa mindegyikében a szintézis mind a két templát szálon 5’®3’ irányban folyik. Az ún. vezér vagy vezető
szálon (leading strand) a komplementer szál folyamatosan, míg a visszamaradó szálon (lagging strand) rövid
fragmentumok (az Okazaki-fragmentek) formájában szintetizálódik, melyeket aztán egy DNS-ligáz köt össze
folyamatos szállá (2.20. ábra, B).
Tekintve, hogy nagy felbontású elektronmikroszkópos képen a köztes termék képe a görög théta (q) betűre
emlékeztet, ezt a típusú kromoszóma megkettőződést Théta típusnak nevezzük.
A 40 perc mintegy kétszer olyan hosszú idő, mint az E. coli sejt gyors osztódáskor a generációs idő. A
replikáció azonban az ori-nál újrakezdődik, mielőtt az első kör befejeződne, így végül megfelelő kromoszómakópiaszám áll rendelkezésre minden leánysejt számára. A többszöri replikációkezdés következménye az is, hogy
a ori-hoz közel eső gének nagyobb összkópiaszámban vannak egyszerre jelen a sejtben. Nem véletlen, hogy
számos olyan gén (pl. rRNS gének) találhatók az ori közelében, melyek termékeire nagy tömegben van a sejtnek
44
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
szüksége. Megtörténhet az is, hogy a replikáció gyorsabb, mint a sejtosztódás, ilyenkor több, kettő-négy
kromoszóma kópiával rendelkező sejtek jöhetnek létre.
Bár a mRNS szintézise, illetve a fehérjeszintézis alapelveiket tekintve azonosan zajlanak az eukaryotáknál
megismertekkel, adódnak fontos eltérések.
Transcriptio és translatio a baktériumokban
A bakteriális promóterek két, az átírás start kódja előtt -10 és -35 bp távolságra található rövid szekvenciából
állnak, és egy konszenzus bázis sorrend variációit képviselik. E promótereket ismerik fel az ún. szigma (s)
faktorok, melyek a „core” RNS polimerázhoz kapcsolódva egészítik azt ki teljes, „holo” enzimmé
meghatározva, hogy hol kell az enzimnek a DNS szálhoz kapcsolódnia a sikeres átírás érdekében (2.1.21. ábra).
2.1.21. ábra. Az átírás és átolvasás kapcsolata baktériumokban. Magyarázatot lásd a szövegben
A kapcsolódás erősségét a promóter „ereje”, azaz bázis sorrendje határozza meg; egy erősebb, az enzimet
jobban kötő promóterről sikeresebb az átírás. A baktériumokban többféle s faktor is van (lásd később), a
legelterjedtebb a 70 kdal molekula tömegű s70. Röviddel a mRNS szintézis megkezdése után a s faktor leválik a
core enzimről, amely ezt követően már egyedül is képes folytatni az átírást egészen a gén végéig. Az átírás
befejezéséhez egyes géneknél szükség van egy terminátor fehérjére, a rhó (r) faktorra, míg másoknál, ún. rhóindependens termináció történik. Ebben az esetben egy, a mRNS-ben szintetizálódó és hurokképzésre hajlamos
szekvencia váltja ki a DNS-RNS polimeráz-mRNS komplex felbontását.
Míg az eukaryotáknál általában egy génről (annak intronjairól és exonjairól) készül egy mRNS, a
prokaryotáknál gyakori, hogy egyszerre több, folytatólagosan elhelyezkedő gén íródik át egy folyamatos mRNS
szálra, azaz ún. policisztronos mRNS képződik. A fehérjéket kódoló szekvenciák, a gének a prokaryoták döntő
többségében folyamatosak, azaz a kódoló szakaszokat nem szakítják meg az eukaryotáknál megismert nem
kódoló intronok. Ezek hiányában természetesen a szintetizálódott mRNS -nek sem kell egy érési folyamaton
átmennie, hogy a kivágott exonokból összeálljon az átolvasásra kész gén. A mRNS „vándorlására” sincs
szükség, hiszen a maganyag, azaz az átírás helye nincs a maghártyával elválasztva a fehérjeszintézis helyétől.
Sőt, ekét folyamat a baktériumokban kapcsolt: a még szintetizálódó mRNS „kész végén” már folyik a
transzláció. Ráadásul ugyanahhoz a mRNS szálhoz egyszerre több riboszóma komplex is kapcsolódhat
poliszómákat hozva létre, egyszerre több azonos fehérjeláncot szintetizálva (2.1.21. ábra). Mindezek a fehérjék
nagy tömegben való gyors szintézisét teszik lehetővé, ami a baktériumokra jellemző gyors adaptáció
elengedhetetlen feltétele.
1.4.3.2. Extrakromoszomális elemek
A baktériumok citoplazmájában jelen lehetnek extarkromoszomális, genetikai információt hordozó DNSmolekulák, ún. episzómák. Ez lehet bacteriophag nukleinsav, de legfontosabb képvislőik az ún. plazmidok.
Döntő többségük, hasonlóan a kromoszómához, kovalensen zárt, körkörös, kettős láncú DNS molekula, bár
ritkán, pl. borreliákban előfordulnak lineáris plazmidok is. Méretük igen széles határok, 1- >1000 kbp között
45
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
változhat, azaz a legnagyobbak már meghaladják a legkisebb bakteriális kromoszómák méretét. Az orvosi
mikrobiológiában fontos kórokozók legnagyobb plazmidjai 100–300 kbp tartományba esnek.
Túl azon, hogy a plazmidok a baktérium számára hasznos vagy egyenesen szükséges információt hordozhatnak,
jelentőségüket az adja, hogy a genetikai információ horizontális terjedésének egyik alapját képezik. Az ún.
konjugáció során (lásd később) átjuthatnak egyik sejtből egy másik, arra érzékeny sejtbe azt új genetikai
információval gazdagítva.
A plazmidok replikációja
A plazmidok normálisan a kör alakú kromoszómánál megismert „Theta-típusú” módon replikálódnak (a
konjugáció során mutatott, ettől eltérő replikációjukat lásd később). Ennek során a megkettőződés az ún.
„replikációs origo” szekvenciánál kezdődik, melynek számos változata létezik. Az azonos origóval rendelkező
plazmidok ugyanazon sejtben nem tudnak replikálódni: inkompatibilisek, más szóval azonos inkompatibilitási
csoportba tartoznak. Különböző inkompatibilitási csoportokba tartozó plazmidokból többféle is jelen lehet
egyazon sejtben. A plazmidok egy része ún. szigorúan, „stringent” módon regulált replikációjú plazmid,
melyek megkettőződése többé-kevésbé kötött a kromoszóma duplikációjához. Ennek megfelelően e plazmidok
sejtenkénti kópiaszáma alacsony (néhány vagy néhány tucat). A nagyobb méretű plazmidoknak általában
alacsonyabb a kópiaszáma, a nagyon nagyoké közel áll a kromoszóma kópiaszámához. Főleg a kisebb
plazmidok között sok ún. relaxáltan regulált plazmidot találunk, melyek a kromoszómától teljesen függetlenül
replikálódnak. Ennek következtében sejtenkénti számuk a néhány százat is elérheti. Ha a plazmid replikációja
lassúbb a kromoszóma replikációjánál, fokozatosan „kihígul” a leánysejtekből, a plazmid elvész. Erre különösen
a törzsek mesterséges körülmények között való tenyésztésekor kerülhet sor, mikor nem biztosítunk a plazmidot
hordozó sejtek számára szelekciós előnyt. A plazmidvesztés arányát fokozni lehet az ún. plazmidtörlő
anyagokkal. Ezek mutagén anyagok, mint pl. az ethidium bromid vagy az akridin festékek.
A legtöbb plazmid funkciója nem ismert (de ez nem jelenti, hogy ne lenne fontos a sejt számára), ezeket
kriptikus plazmidoknak nevezzük. Az ismert funkciójú, és orvosi jelentőséggel bíró plazmidok közül a
legfontosabbak a virulenciaplazmidok és a rezisztenciaplazmidok.
A virulencia plazmidok. A legkülönbözőbb patogénekre gyakorta jellemző, hogy fontos, akár a legfontosabb
virulenciafaktoraik génjei mobilis genetikai elemeken, gyakran plazmidokon helyezkednek el. Számos adhéziós
és inváziós faktor, toxin génjei találhatóak plazmidokon. Egyes esetekben olyan rendkívül komplex, több
virulencia faktor koordinált kifejeződését igénylő fenotípus, mint pl. a shigellák hámsejt inváziós képességének
információja teljes egészében plazmidon foglal helyet. Természetesen az e plazmidokat „elveszített” sejtek
aviruelensekké válnak. Bár laboratóriumi körülmények között életben tarthatóak, természetes környezetükben, a
gazdaszervezetben nem képesek megmaradni.
A rezisztencia (R) plazmidok. Orvosi szempontból kiemelkedő fontossággal bírnak az antimikrobás szerekkel,
dezinficiensekkel, nehezfémsókkal szembeni ellenállást kódoló R plazmidok. Jelentőségüket az adja, hogy
egyrészt a patogén mikrobák könnyen át tudják venni ezeket a plazmidokat egymástól, vagy az apatogén flóra
tagjaitól, esetenként akár más genusba tartozó fajtól is. Másrészt gyakori, hogy az R plazmidok egyszerre több
antibiotikummal szembeni rezisztenciát is kódolnak, így egy genetikai történés, a plazmid felvétele, alapvetően
megváltoztathatja a kórokozó érzékenységét, és így a fertőzés kezelhetőségét.
A plazmidok egyszerűen láthatóvá tehetőek a sejtek lizátumát agaróz gél elektroforézissel szeparálva. Az
elektromos erőtérben a plazmidok molekulatömegükkel fordítottan arányos sebességgel vándorolnak, és így
egymástól szétválaszthatóak. A módszer alkalmas egy adott sejtben található plazmidok számának és
molekulatömegének tanulmányozására, az ún. plazmid-profil meghatározására, pl. azonos fajba tartozó
izolátumok járványtani kapcsolatának vizsgálatára. A plazmidoknak a molekuláris biológiai munkában betöltött,
nehezen túlbecsülhető szerepét (lásd különböző vektorok, klónozás, expressziós vektorok) a korábbi, biológiai,
biokémiai tanulmányaink során már megismertük.
1.4.3.3. A genotípus változása
Minden élőlényben, így a baktériumokban is, a fajra, illetve a törzsre jellemző genotípus egy folyamatos
fejlődés, evoluciós folyamat eredménye. Igaz ez annak ellenére, hogy a sejt normális működése során számos
olyan képességgel rendelkezik (pl. mutációkat javító mechanizmusok, restrikciós enzimek), melyek a változások
ellen, a már „bevált” állapot, genetikai készlet fenntartása irányában hatnak. Erre azért van szükség, mert e
változások többsége előnytelen, teher vagy egyenesen letális a mikroba számára. Ennek következtében az új
változat csak akkor (és ott) tud tartósan fennmaradni, ha (és ahol) szelekciós előnnyel rendelkezik a populáció
46
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
többi tagjával szemben. Az előny–hátrány kérdés lehet egyértelmű, de az is lehet, hogy egy, az adott
környezetben előnyös tulajdonságnak „ára van, ami mégis megéri”: például egyes antibiotikum rezisztencia
mechanizmusok lassúbb növekedéssel járnak.
A genotípus változása létrejöhet mutációk révén és nagy ugrásokban, új gén vagy géncsomagok felvétele, a
gének horizontális átvitele útján. A mutációk önmagukban nem lennének elegendőek az élővilágban tapasztalt
változatok létrehozásához. Nehéz elképzelni, hogy egy komplex, több gén által kódolt rendszer kizárólag ilyen
apró lépesek útján jönne létre, akkor, ha minden közbülső lépés eredménye csak akkor stabilizálódhat, ha
egyrészt már önmaga is funkcionális terméket kódol, másrészt az jelent is némi előnyt (vagy legalábbis nem
hátrányos, nem csak teher). Ugyanakkor a két folyamat nem független egymástól. A felvett új gének, ha
előnyösek az új gazda számára (pl. új adhéziós lehetőségeket teremtenek, vagy a környezet előnyös
megváltoztatását teszik lehetővé egy új toxin által) azonnal működésre készek és stabilizálódnak, átörökítődnek.
Lényeges, hogy egy újólag felvett gén terméke az új gazdában, a recipiensben nem feltétlenül kell, hogy
tökéletesen ugyanazt a funkciót töltse be, mint amivel az régiben annak előnyt biztosított. Például egy talajban
élő mikrobától felvett gén által kódolt anyag az eredeti gazda környezetében hathat elsősorban az ott jelenlévő
egyéb mikrobákra, de egy másik (új) baktérium által termelve, annak jellemző környezetében már a
megfertőzött gazdaszervezetre gyakorolt hatása miatt lehet előnyös. Egy adhezin a donorsejtben egészen más, az
annak környezetében (pl. az állati szervezetben) jelenlévő struktúrákhoz kötődhet, míg egy új mikrobagazdában
már az emberi sejt hasonló epitópokat tartalmazó receptoraihoz való tapadást segítheti. Gyakori, hogy egy
antibiotikumot bontó enzimet kódoló gén egy környezeti baktériumban a talajban élő mikrobák által termelt
vegyületeket bontja, míg bekerülve egy embereket kolonizálni képes fajba, az eredeti vegyületnek már a
gyógyászatban is felhasznált változatai (azaz az antibiotikumok) ellen hat. A gének felvételét, a „nagy ugrást”
követően már mutációk végzik, végezhetik a „finom hangolást”: a felvett géneknek új, az új gazda
környezetének jobban megfelelő változatait létrehozva, melyek aztán rögzülnek, átörökítődnek. Ily módon
fokozódhat egy enzim affinitása (új) szubsztrátjához, vagy például egy adhezin kapcsolódása (új) receptorához.
A genotípus megváltozásra jellemző, hogy mindig egyetlen sejtet érint, ha előnyős, öröklődik, és ritka
kivételektől eltekintve (pl. egy pontmutáció reverziója) nem megfordítható. Természetesen az előnyös
tulajdonságokkal rendelkező változat általában túlnövi az eredeti típust, előbb-utóbb akár a teljes populáció az új
változat leánysejtjeiből áll majd. Fontos, hogy egy adott genotípus változás létrejötte független a környezettől és
a mikroba „igényétől”: nem azért történik meg, mert a környezet „kikényszeríti”, vagy mert a mikroba számára
előnyös. Létrejönni létrejön – ritkán és véletlenszerűen. Megmaradását, stabilizálódását dönti el az, hogy nyújt-e
szelekciós előnyt az új gazdának az adott környezetben. A környezetnek tehát nem a változat keletkezésében
van szerepe, hanem annak megmaradásában, igaz, de abban viszont döntő.
1.4.3.4. Mutáció
A DNS bázissorrendjét érintő változások a mutációk.
A mutációk és reverzió
A nukleinsav szerkezetében keletkezhetnek egy (vagy csak néhány) bázist érintő mutációk, azaz pontmutációk.
A mutációk lehetnek bázis-szubsztitúciók, mikor egy bázis helyett egy oda nem illő kerül a komplementer
láncba. Ha a pontmutáció révén a kódon úgy változik, hogy a fehérje-végtermékbe egy másik aminosav épül be,
misszensz mutációról beszélünk. Ha a megváltozott bázistriplet nem kódol aminosavat, nonszensz mutációról
beszélünk. A génben létrehozott egymástól független különböző mutációkat számozzuk, pl. pro-58, pro-79.
Tekintve, hogy a prokaryotáknál gyakori, hogy egyszerre több, folytatólagos gén íródik át ugyanarra a mRNSre, egy nonszensz kódon megállíthatja a mutációtól lefelé elhelyezkedő többi, de a mutáció által közvetlenül
tulajdonképpen nem érintett gén átírását is. Ilyenkor a mutáció poláris hatásáról beszélünk.
A mikrodeléció és mikroinzerció egy-két bázis kiesését, illetve beszúrását jelenti. Ezek a mutációk, amennyiben
a kiesés, vagy beszúrás hárommal nem osztható számú bázissal történő változást hoz létre, a leolvasási keret
eltolódását, az ún. frame-shift mutációt eredményezik. Ilyenkor teljesen hibás aminosavakból álló polipeptid
lánc szintetizálódik, mindaddig, míg az eltolt leolvasási keret egy nonszensz tripletet nem ér el. A deléciónak és
inzerciónak ismertek „makro” formái is, melyek hosszabb szekvenciák kiesését, beszúrását jelentik. Evolúciós
szempontból igen jelentős a gének, szekvenciák megkettőződését jelentő duplikáció, a szekvencia megfordulása
(inverzió), vagy a genom más helyére való átugrása (transzlokáció). Ezekről a genom szerveződését tárgyaló
résznél szólunk.
47
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A reverzió a mutált gén visszaalakulása a mutálatlan, vad típusú alléllá. Ennek valódi létrejötte, pl. egy
pontmutáció esetén a megváltozott bázis eredetivé való visszacserélődése inkább csak elvi lehetőség. A gén
funkciója azonban visszaállhat enélkül is. A cisztronon belül létrejöhet egy második mutáció, melynek során
egy, pl. delécióval létrejött frame-shift mutáció eltolt leolvasó keretét egy ugyanennyi bázist érintő inzerció
helyrehozhatja. Amennyiben a két történés közötti génszakaszról változatlanul hibásan szintetizálódó polipeptid
lánc a termék funkcióját nem befolyásolja, ismét a vad fenotípus nyilvánul meg.
Abban az esetben, ha a reverzió a mutált gén cisztronján kívül történő események révén valósul meg, az eredeti
mutáció hatásának gátlásáról, szupresszióról beszélünk. Ennek egyik lehetséges módja például, ha a második
mutáció olyan, hibás antikódonnal rendelkező tRNS -t hoz létre, mely az első mutáció révén kialakult nonszensz
kódont mégis felismeri, mégpedig úgy, hogy a vad típusban szereplő, vagy valamilyen más, de a géntermék
funkcinalitását megengedő aminosavat épít be a polipeptid láncba.
A mutációk lehetnek spontán és indukált mutációk. A spontán mutációk a replikáció alatt jelentkező véletlen
hibák következményei. A DNS replikáció során meglepően nagy frekvenciával történnek hibák (minden 100.–
1000. bázispárosodás téves), melyeket azonban a DNS replikációját végző DNS polimeráz enzimek
(proofreading), illetve utólagos mechanizmusok többségében korrigálnak. Ennek eredménye, hogy a genom egy
megkettőződésére (gyakorlatilag egy sejtosztódásra) számítva egy adott gén mutációjának valószínűsége 10-4 –
10-10, átlagosan kb. 10-7. Más szavakkal, mintegy 107 – 1010 sejt között valószínűleg található egy adott génre
nézve mutáns sejt. (Összehasonlításul, egy baktérium telepben nagyságrendileg kb. 109- csíra van).
A mutációk frekvenciája nagymértékben fokozható mutagén ágensekkel. Az így létrehozott mutációk az
indukált mutációk. A mutagén ágenseket hatásmódjuk alapján osztályozhatjuk. A bázisanalógok (pl. a timin
analóg 5-bromuracil) a megfelelő bázis helyett épülnek be, de attól eltérő párképzésük révén hozzák létre a
mutációt (ebben az esetben A helyett G -vel). A bázismódosítók a bázisok szerkezetét megváltoztatva okoznak
hibás párképzést (pl. nitrosoguanidin). Az akridin festékek egyes bázisok beszúrását segítik elő. Az UV
sugárzás, különösen a DNS elnyelési maximumának megfelelő hullámhossznál (254 nm) timin-dimérek
képződéséhez vezet. Ennek letális hatásán alapulnak a felszínek sterilizálására alkalmazott UV lámpák.
A mutagén ágensek által létrehozott hibák korrigálására kiterjedt javító (repair) rendszerek állnak a mikrobák
rendelkezésére. Az idetartozó mintegy 30 gén többsége része a mikroba ún. SOS-válasz rendszerének.
A baktériumokat érintő mutációkat osztályozhatjuk az érintett fenotípus alapján is: Fenotípusosan a mutációk
létrehozhatják a sejt valamely szerkezeti elemének megváltozását, elvesztését. Ilyenek pl. a Streptococcus
pneumoniae törzsek tok nélküli mutánsai, vagy a Gram-negatív baktériumoknál az LPS szintézisének zavarát
jelentő R (rögös teleptípust eredményező – lásd Morfológia fejezet) mutációk. Létrejöhetnek a baktérium
anyagcseréjét érintő mutációk is. A fermentációs mutánsok képtelenné válnak egy, a vad típus által lebontható
cukor felhasználására. Ilyenek pl. az egyébként laktóz pozitív E. coli laktózt bontani képtelen mutánsai.
Amennyiben a mutáció eredményeként elvész valamely szubsztrát (pl. aminosav) előállításának képessége, és
azt külső forrásból kell pótolni, auxotróf- mutánsokról beszélünk, szemben a vad, prototróf típussal. Nagyon
fontos csoportját képezik a mutánsoknak a rezisztencia mutánsok (pl. StrR - streptomicin rezisztens), melyek
például az antibiotikum cél-molekulájának megváltozása következtében válhatnak érzéketlenné egyes drogokkal
szemben.
A gyakorlatban a különböző anyagok karcinogén – gyakorlatilag mutagén – hatását azok reverziót, szupressziót
indukáló hatása alapján vizsgáljuk. A leírójáról Ames tesztnek nevezett eljárásban a Salmonella
Typhimuriumlegkülönbözőbb mutációk által létrehozott törzseit olyan táptalajra oltjuk, melyben csak minimális
szén (glükóz), szervetlen nitrogén forrás és ionok vannak. Szemben az eredetei, prototróf „vad” törzzsel, az
auxotróf mutánsok ezen nem tudnak növekedni, mivel számos molekulát (pl. aminosavakat, vitaminokat)
mutációik miatt nem tudnak előállítani. Amennyiben egy ágens hatására a törzsből az e táptalajon ismét
növekedni képes változatok száma a kezeletlen tenyészetéhez képest megnövekszik, ez igazolja az anyag
mutagén (karcinogén) hatását.
1.4.3.5. Horizontális génátvitel
Már az eddigiek során is többször rámutattunk a genetikai információ horizontális, egy sejtből egy másikra
történő terjedésének lehetőségére, illetve annak jelentőségére. Szemben a magasabb rendű, nem haploid
organizmusokkal, itt ez semmilyen formában nem kötődik a reprodukcióhoz, új leánysejtek létrehozásához.
(Következményesen minden erre utaló, elterjedt elnevezésről, pl. sex pilus, ha meg is tartjuk őket, tudnunk kell,
hogy hibás). Szerepe, hogy lehetőséget teremt új variációk létrehozására, illetve a mutációs finomhangolással
48
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
kiegészülve a változás, fejlődés alapját képezi. A felvett nukleinsav integrálódhat a kromoszómába, de az arra
képes mobilis elemek önállóan is replikálódhatnak a citoplazmában (pl. plazmidok, egyes phagok).
A genetikai anyag horizontális terjedésének három lehetséges módja van: a transzformáció, a konjugáció, és a
transzdukció. Bár mindegyik nagyobb valószínűséggel történik meg azonos faj sejtjeinek részvételével,
előfordulhat az átvitel akár rendszertanilag meglehetősen távoli speciesek között is.
Transzformáció
A transzformáció során a sejt a környezetéből vesz fel és integrál oda más sejtek degradációja során került, vagy
mesterségesen odajuttatott DNS-t (2.1.22. ábra).
2.1.22. ábra. A baktériumok transzfomációja. Egyes fajok (pl. Streptococcus pneumoniae, Haemophilus
influenzae) sejtjei bizonyos környezeti hatásokra természetes körülmények között is az ún. kompetencia
állapotába kerülhetnek, azaz nukleinsavat tudnak felvenni (1). A felvett fragmentum, megfelelő szintű
homológia esetén rekombinálódhat a recipiens genomjával (2), és a gén kifejeződése esetén új tulajdonság
jelenhet meg (3)
A mechanizmusokról, mellyel a nukleinsav felvétele megtörténik, illetve az új DNS a restrikciós enzimekkel
történő hasítást elkerüli, keveset tudunk. Annyi bizonyos, hogy a különböző fajokban ezekért eltérő
mechanizmusok lehetnek felelősek. Több faj természetes körülmények között nem képes transzformálódni, bár
egyesekben, pl. az E. coliban, ezt mesterségesen (só és hősokkal, elektromos sokkal – ez utóbbi az
elektroporáció) létre lehet hozni. Ilyen mesterséges körülmények között nem csak DNS-fragmentumok, hanem
ott replikálódni tudó plazmidok is a sejtbe juttathatóak. A módszert kiterjedten alkalmazzák a molekuláris
biológiai munkában. A genetika történetében mérföldkőnek számított a transzformáció jelenségének Griffith
által történt felismerése: S. pneumoniae tokvesztett, avirulens mutánsát sikerült tokos, virulens származékká
transzformálnia. Ezt követően tudták Avery, MacLeod és McCarty a DNS átörökítő szerepét igazolni.
Transzdukció, a bacteriophagok
A transzdukció a baktériumok vírusai, azaz bacteriophagok (röviden phagok) által közvetített nukleinsav átvitel.
A phag virion a phag genomjából, és az azt “becsomagoló” fehérje kapszidból áll. A phag nukleinsav lehet DNS
vagy RNS, de sohasem mindkettő. Vannak összetett szerkezetű phagok, melyek a fehérje kapszidon kívül még
bonyolult burkokkal, strukturelemekkel rendelkeznek. A phagok, hasonlóan az egyéb vírusokhoz,
szaporodásukat a gazdasejtjüket – esetükben az érzékeny baktérium sejtet – megfertőzve biztosítják. A virion
adszorbeálódik a baktérium felszínén található struktúrákhoz. A tapadáshoz receptorul szolgáló szerkezeti
elemek lehetnek membrán fehérjék, fimbriák, LPS vagy a tok. A phag megtapadását követően nukleinsav
tartalmát injektálja a sejtbe
Az ezt követő lehetséges történéseket a 2.1.23. ábrán mutatjuk be.
49
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.23. ábra. Virulens és temperált bacteriophagok. A magyarázatot lásd a szövegben
Az ábrán az ún. virulens phagok esetén (A) a sejtbe került nukleinsavról (A, 1) átíródnak a phag-gének, a
gazdasejt szintetikus képességeit, energiáját felhasználva megszintetizálódnak a teljes phag termeléséhez
szükséges enzimek, majd a phag szerkezeti elemei is (A, 2). Az „alkatrészekből” automatikusan összeépülnek a
phag részecskék, azaz a phag nukleinsav becsomagolódik (A, 3), majd – általában a gazdasejt feloldása mellett
(A, 4) – kiszabadulnak a virionok, készen új gazdasejtek megfertőzésére (A,5). Ezt a folyamatot hívjuk lítikus
ciklusnak.
Az ún. temperált phagok (B) nukleinsavja a sejtbe jutva általában nem indukál lítikus ciklust, hanem részévé
válik a bakteriális genomnak. A phagnak ezt a bakteriális utódsejtekbe is öröklődő, „csendes” állapotát
prophagnak nevezzük (B, 1–3). A prophag állapot során a phag DNS általában integrálódik a kromoszómába
annak specifikus pontjainál. Egyes phagok képesek a citoplazmában cirkularizálódni, és a kromoszómától
függetlenül – gyakorlatilag plazmidként, episzómaként – replikálódni. Bizonyos stimulusok (UV, hőmérséklet
shock) hatására, vagy esetleg spontán a prophag aktivizálódhat, az integrálódott phag nukleinsav kivágódik (B,
4), és lezajlik a litikus ciklus elpusztítva a gazdasejtet, új virionokat eredményezve (B, 5). A baktériumsejtnek
azt az állapotát, mikor prophagot hordoz genomjában, lizogén – azaz potenciálisan lízisre képes – állapotnak
nevezzük.
A phagok, így a temperált phag részecskék is tartalmazhatnak valamelyik korábbi bakteriális gazdasejtjükből
származó nukleinsav darabokat is. A transzdukció ezeknek a nem phag eredetű géneknek phagfertőzés révén az
új gazdasejtbe történő horizontális átvitelét jelenti. Az ilyen gének által kódolt új tulajdonság megjelenése a
lizogén sejtben a lizogén konverzió. Számos kórokozó virulencia faktorának kifejeződése, pl. a torokgyík
(Corynebacterium diphtheriae), a skarlát (Streptococcus pyogenes) vagy a vérzéses colitis (E. coli O157)
kórokozóinak toxintermelése, vagy a shigellák, salmonellák LPS-ében egyes immundomináns epitópok
szintézise lizogén konverzió eredménye.
Függően a módtól, hogy a phag hogyan „tesz szert” a bakteriális eredetű szekvenciákra, a transzdukció lehet
specifikus és generalizált.
Specifikus és generalizált transzdukció
50
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A specifikus transzdukcióra (2.1.24. ábra, A) képes phagok csak meghatározott géneket tudnak transzdukálni.
Ennek oka, hogy e phagok csak a kromoszóma szigorúan meghatározott pontjain tudnak prophagként
integrálódni, például az E. coli lphagja a gal és bio gének közé, és így a phag csak ezeket a géneket tudja
átvinni. Amennyiben ugyanis beindul a lítikus ciklus és a phag nukleinsav kivágódik a kromoszómából, mintegy
10-5 – 10-6 frekvenciával kivágási hiba történik (A, 1). Ennek során a phag DNS nem pontosan vágódik ki,
hanem „felkap” egyik vagy másik oldalán a gazdasejt kromoszómájából származó szekvenciákat is. Ha az így
„megnőtt” hibrid DNS nagysága nem haladja meg a fehérje burok befogadó képességét, az becsomagolódik (A,
2) és virionként kiszabadul a sejtből (A, 3). Ez a partikulum egy újabb sejtet fertőzve és lizogenizálva már
átviszi oda, transzdukálja a donor génjeit, lfag esetén a gal vagy bio géneket (A, 4, 5).
2.1.4.24. ábra. Specifikus és generalizált transzdukció. Magyarázatot lásd a szövegben
A l phagnál vannak kevésbé szigorú megkötésekkel integrálódó phagok is, sőt vannak, melyek gyakorlatilag
random integrálódnak (mint pl. az E. coli Mu phagja), és a kivágási hiba révén számos gén átvitelére képesek.
A generalizált, általános transzdukció alapja (B), hogy a sejt által szintetizált phag nukleinsavnak a phagfejbe
való csomagolása aspecifikus, automatikus folyamat, oda elvileg bármilyen, például a gazdasejt
kromoszómájának replikációja során keletkező megfelelő méretű fragmentumok, pl. Okazaki fragmentek –
csomagolási hiba révén – bekerülhetnek. Az így keletkezett részecskék az úgynevezett álvirionok,
pseudovirionok (B, 1, 2). Bármilyen genomrészt tartalmozó fragmentumnak egyenlő esélye van bekerülni a
pseudovirion kapszidjába, az így átvihető információ tehát nem specifikus a phag esetleges integrációs pontja
körüli génekre. Az egyik jól ismert általános transzdukáló phag az E. coli P1 phagja, mely általában a
kromoszómától független episzómaként replikálódik a citoplazmában. A lítikus ciklus során keletkező
phagrészecskék közül kb. minden 1000. virion pseudovirion. Tekintve, hogy a kromoszóma mintegy 1-2%-a fér
el a P1 phagban, kb. minden 105–108 phagrészecske között található egy adott kromoszomális gént
transzdukálni képes partikulum (B, 3). A nukleinsav az új gazdasejtbe kerülve vagy degradálódik, vagy –
meglévő homológia esetén – rekombinálódik a genomba (B,4). Két gén együttes, ún. co-transzdukciója, azaz
mindkettő megjelenése az új gazdában azt jelenti, hogy a kromoszómán viszonylag közel helyezkednek el. Így a
generalizált transzdukció fontos módja gének kromoszómán való lokalizálásának, térképezésüknek.
Konjugáció
A donor sejt saját génjei (pontosabban az által hordozott, átvihető plazmid génjei) által vezérelt génátvitelt
konjugációnak nevezzük. A konjugáció során egy plazmahíd jön létre a donor és a recipiens sejt között. A
bélbaktériumoknál ennek morfológiai megfelelője a korábban már említett sex pilus. E folyamatra azok a
plazmidok képesek, melyek rendelkeznek a szükséges génekkel, elsősorban a tra – transzfer és mob – mobilitás
génekkel. Ezek kódolják a plazmahíd, sex pilus kialakulásához, illetve a transzformáció során történő speciális
51
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
DNS replikációhoz szükséges fehérjéket. Ezek a plazmidok az ún. konjugatív plazmidok. Ritkán résztvehetnek
konjugációban ún. nem konjugatív plazmidok is, de ilyenkor ezek vagy integrálódnak arra képes plazmidokkal,
vagy még kevéssé ismert módon felhasználhatják azok megfelelő géntermékeit. A legegyszerűbb plazmidot,
mely semmilyen más információt nem hordoz, mint ami saját átvitelének képességéhez kell, fertilitési vagy F
faktornak nevezzük.E plazmid felvételével mindössze donor tulajdonságot nyer az új gazdasejt. A plazmidok
döntő többsége azonban, mint láttuk, másféle információt (virulencia faktor géneket, rezisztencia géneket) is
hordozhat, és ezek kifejeződhetnek a recipiensben is. Egyes plazmidok, pl. az F faktor, linearizálódva
integrálódhatnak is a kromoszómába annak maghatározott, homológ szekvenciákat (pl. IS elemeket, lásd
később) hordozó pontjain, ami elősegítheti a konjugáció révén nem csak plazmid, de kromoszómális gének
átvitelét.
A konjugáció menete
A konjugációval történő plazmid átvitel, és a plazmidok által létrehozott kromoszóma-gén transzfer folyamata
vázlatosan a 2.1.25. ábrán látható.
2.1.25. ábra. Plazmid és kromoszomális gének átvitele konjugációval. A magyarázatot lásd a szövegben
Az ábra A részén egy konjugatív rezisztencia plazmidátvitele látható. A konjugáció során nem a kettős szálú,
teljes plazmid molekula jut át. A plazmahíd kialakulása után a plazmid kettős lánca annak egy meghatározott
pontján, az oriT locusnál felnyílik, és csak az egyik szál halad át a plazmahídon, miközben úgy azon, mint a
donorban maradó másik szálon folyamatosan történik a komplementer szál szintézise (A, 1). A maradó,
változatlanul cirkuláris szál mintegy gördül az átjutó, felnyílt szálon. Emiatt, elkülönítendő a θ típusú
replikációtól, ezt a konjugációhoz kötött DNS megkettőződést „gördülő gyűrű”, rolling circle replikációnak
nevezzük(A, 2). Ez teszi lehetővé, hogy amellett, hogy a recipiens szert tesz a plazmid egy kópiájára, abból a
donorban is marad egy. Természetesen a folyamat révén a recipiensből is potenciális donor lesz (A, 3).
Egy konjugatív plazmid kromoszómába történő integrációja (B, 1) során nem veszíti el a donor képességet
kódoló tulajdonságát. Az integrálódott plazmid egyik szála a már fent leírt módon felnyílhat, és a gördülő
gyűrűmodell szerint replikálódva megkezdheti a recipiensbe történő átjutást. Tekintve azonban, hogy ez már
nem egy önálló plazmid, most mintegy húzza maga után a kromoszóma vele folytatólagos szálát is, mintha az
vele együtt egy hatalmas plazmidot képezne (B, 2). Így a donorból, a plazmid segítségével kromoszómális
gének juthatnak át a recipiensbe és integrálódhatnak annak kromoszómájába (B, 3). Azokat a törzseket, melyek
integrált plazmiddal rendelkezvén át tudnak vinni egy donorba kromoszómális géneket, Hfr – High frequency
(of chromosomal gene transfer) – törzseknek, ezt a fajta konjugációt Hfr konjugációnak nevezzük.
52
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A recipiens akkor nyer donortulajdonságot, ha a teljes plazmid átjut. Azonban az integrált plazmid felnyílásakor
annak szála mintegy félbevágódott, a két fél között Hfr törzsekben a teljes kromoszóma helyezkedik el. Tehát a
teljes plazmid átjutásához a teljes – közbülső – kromoszóma átjutása is szükséges. Ehhez a konjugáció
megkezdésétől E. coli esetén mintegy 100 percre van szükség. Ez magyarázza, hogy a teljes bakteriális
kromoszómatérképeken az egyes gének helyét, egymástól mért távolságát percben fejezzük ki: hány perc
különbséggel jelenik meg két gén a recipiensben.
1.4.3.6. A genom szerveződése
A genomban nem csak a különböző gének jelenléte, változataik, de azok egymáshoz viszonyított elrendeződése
is folyamatosan tartó evolúciós folyamat eredménye. Gyakori, hogy az azonos funkcióhoz tartozó, azonos
ingerekre válaszul átíródó, kifejeződő gének egymás közelében, vagy éppen folytatólagosan, egy közös
promoter után, egy operonban helyezkednek el (lásd pl. a laktóz operon génjeit).
Egy adott fajban a gének kerülhetnek egymás közelébe a fajban létrejövő belső átrendeződés útján. Ezt
nagymértékben megkönnyítik a genomban (magasabb rendűek genomjában is) szétszórtan elhelyezkedő, oda
inzertálódni, áthelyeződni, transzponálódni képes szekvenciák, az ún. transzpozonok. Legegyszerűbb formáik az
IS elemek (insertion sequence), melyek mindössze a transzpozicióhoz szükséges transzpozáz enzim génjét
hordozzák két végükön egy-egy azonos, ismétlődő, de bázis sorrendjében fordított rövid szakasszal (inverted
repeat) (2.1.26. ábra, A).
2.1.26. ábra. Inzerciós szekvenciák (IS elemek) és transzpozonok. Magyarázatot lásd a szövegben
Az ún. összetett transzpozonok (gyakran ezeket hívjuk egyszerűen csak transzpozonoknak), valódi „ugráló
gének” (jumping genes). Ezek, mint nevük is mutatja, a transzpozícióhoz szükséges gének mellett valamilyen
más gént vagy géneket (leggyakrabban antibiotikum rezisztencia, esetleg toxin géneket) is tartalmaznak két
végükön egy-egy IS elemmel vagy ismétlődő szekvenciákkal (direct repeats) (2.1.26. ábra, B). Úgy az IS
elemeknek, mint a transzpozonoknak több osztálya, változata ismert.
Tekintve, hogy e szekvenciák több példányban lehetnek jelen a genomban, a közöttük, tehát azonos szekvenciák
között létrejövő rekombináció lehetővé teszi a közrefogott szakaszok delécióját, megkettőződését, inverzióját,
áthelyeződést. Mivel azonos IS elemek, transzpozonok nem csak a kromoszómában, hanem extrakromoszomális
elemeken, plazmidokon, bacteriophag DNS-ben is elhelyezkedhetnek, rajtuk keresztül ezek részben vagy
egészben integrálódhatnak a kromoszómába.
53
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Az IS elemek és transzpozonok számos egyéb módon is befolyásolhatják gének kifejeződését. Inzerciójukkal
mutációt hozhatnak létre a génekben, a promóter és a gén közé kerülve megakadályozhatják annak átírását, vagy
éppen ellenkezőleg, egy erős promóter „bevitelével” teszik lehetővé gyenge saját promóterrel rendelkező gének
(pl. egyes béta-laktám antibiotikumokat bontó enzimek) kifejeződését. Az IS elemeknek a genom
plaszticitásában viselt jelentőségét indirekt módon mutatja, hogy úgy tűnik, a patogén fajok, illetve fajon belüli
virulensebb változatok genomjában nagyobb az IS elemek és transzpozonok száma és változatossága, mint az
apatogen vagy a környezetben élő típusokéban.
Integronok és genomiális szigetek
Az utóbbi időben felfedezett, rezisztencia gének egymáshoz rendeződést és egyben kifejeződést szolgáló
struktúrák az ún.integronok. Úgy működnek, mint egy, a vagonokat (önálló promóterrel nem rendelkező,
cirkuláris olvasási kereteket, az ún. kazettákat) egy mozdony (a promoter) mögé szép sorban összekapcsoló, és
így azokból vonatot (kifejeződni képes géneket) összeállító rendező pályaudvar. Könnyű belátni ennek
jelentőségét: Túl azon, hogy saját promoter hiányában nem átíródó olvasási keretek válnak így funkcionális
génné, az egymás mögé felfűzött különböző rezisztenciagének értelemszerűen multi-rezisztenciát okoznak.
Gyakori, hogy transzpozonokhoz kapcsoltak, illetve gyakran transzferábilis plazmidokon helyezkednek el (ezek
az ún. mobil integronok), ami biztosítja horizontális terjedésüket. Számos típusuk közül a legelterjedtebbek az
ún. 1.-es osztályú integronok (2.1.27. ábra)
2.1.27. ábra. Az 1-es osztályú integronok működése. Az integronok rendelkeznek egy kapcsolódó szekvenciával
(attI) (A). Ezen keresztül az intI által kódolt integrázuk a saját promóter nélküli cirkuláris,
antibiotikumrezisztencia géneket hordozó kazettákat (R1) – amennyiben rendelkeznek komplementer attC
szekvenciával – integrálni tudja (B). A folyamat több génnel is megismétlődhet, multidrog rezisztens törzseket
hozva létre (C)
Amellett, hogy, mint láttuk, a genomban adott az evolúció során a gének áthelyeződésnek lehetősége, a
genetikai anyag horizontális átvitele során a baktériumok kész, már egymás mellé rendezett géncsomagokat is
felvehetnek. Ezeket a genom többi részétől szigetszerűen elkülönülő, 10–200 kbp nagyságú géncsoportokat
54
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
genomiális szigeteknek nevezzük. Szigetszerűségüket az adja, hogy bázisaik G+C aránya eltér a gazdafaj
genomjára jellemzőtől igazolva ezzel, hogy eredetileg valamilyen más fajból származnak. A genomba történő
integrációs helyük gyakran egy tRNS gén mellett van, feltehetően, mivel ezek meglehetősen konzerváltak a
különböző fajokban. Gyakori, hogy ismétlődő rövid szekvenciák (direct repeats) határolják a szigetet, illetve,
hogy a szigetben található gének között egyéb, integrációra képes mobilis elemek, teljes vagy inkomplet IS
elemek helyezkednek el. A szigetben elhelyezkedő néhány, vagy akár több tucat gén egy adott „nagyobb,
összetett feladat” elemei. Ilyenek lehetnek például egy komplex metabolikus folyamat génjei (metabolikus
szigetek) vagy valamely anyag lebontásához szükséges gének (degradációs szigetek). Orvosi szempontból a
legnagyobb jelentősége a több antibiotikummal, fémionnal szembeni rezisztenciát kódoló szigeteknek
(rezisztenciaszigetek), és különösen a betegség okozó képességgel összefüggő virulenciafaktorokat (adhezinek,
toxinok, transzport rendszerek) kódoló patogenitési szigeteknek van (2.1.28. ábra). Az első felfedezett
genomszigetek patogenitási szigetek voltak, és ma már tudjuk, hogy rendkívül elterjedtek a kórokozók között.
2.1.28. ábra. A genomiális szigetek vázlatos szerkezete. Magyarázatot lásd a szövegben
1.4.3.7. Fenotípusos változások – modifikáció – génreguláció
A genotípus által kódolt tulajdonságok közül adott körülmények között kifejeződő tulajdonságok jelentik a
fenotípust. A génekhez hasonlóan a fenotípust is három betűs, de normál, nem dőlt betűkkel jelöljük (pl. a
funkcionális pro gén hiányában (pro-) megjelenő fenotípus a Pro- , azaz a mikroba nem képes prolint
szintetizálni, vagy a blaAMP béta-laktamáz gén jelenléte miatt a mikroba Ampr, azaz ampicillinre rezisztens.
Azokat az eseteket, amikor a fenotípus alakulását nem a genotípus változása (mutáció vagy gén felvétel), hanem
egy gén kifejeződésének megváltozása okozza, modifikációnak nevezzük. A modifikációs képesség jelentőségét
nehéz lenne túlbecsülni. A genotípus által tartalmazott információnak ugyanis csak egy kis része szükséges
mindig, minden növekedési körülmény között. Ezek az ún. háztartási gének, de még az ezek termékeire sincs
mindig ugyanolyan mennyiségben szükség. Számos termék folyamatos szintetizálása felesleges terhet, és így
hátrányt jelentene a baktérium számára. A siker (túlélés) érdekében elengedhetetlen, hogy e gének kifejeződését
a mikroba szabályozni, a megfelelő időben (azaz helyen, környezetben) ki-, vagy bekapcsolni, esetleg finoman
szabályozni tudja. Ezen adaptív válasz során az információt a környezetről szignálok hozzák, melyek
55
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
érzékelését, a jel átvitelét, a gének be-, és kikapcsolásának (átírásának), illetve a fehérjék szintetizálásának
lehetőségét bonyolult regulációs mechanizmusok biztosítják.
A fentiekből érthető, hogy a fenotípus modifikáció útján történő megváltozása – szemben a genotípus
változásával – mindig az egész populációt érinti, reverzibilis, a mikroba átmeneti, a megváltozott
körülményeknek megfelelő, rövidebb távú adaptációját szolgálja.
Egy funkcionális fehérje termelését a baktériumok több szinten szabályozhatják. A transzkripciós szintű
reguláció befolyásolja, hogy átíródik-e, illetve milyen gyakran íródik át a mRNS. A transzlációs szintű
szabályozás a fehérje szintézisét tartja kontrol alatt: milyen gyakran történik meg az átolvasás a már elkészült
mRNS szálról. Végül lehetőség van „végtermék-szintű” szabályozásra is, azaz mindkét folyamat végterméke, a
mRNS és a fehérjék is megváltoztathatóak úgy, hogy miután megszintetizálódtak, eredeti funkciójukat –
véglegesen vagy időlegesen – nem, kevésbé vagy jobban képesek betölteni. A termékek degradációja mellett
ilyen változás lehet pl. az RNS metilációja, térszerkezetének megváltoztatása, vagy a fehérjék foszforilálása. A
szabályozásnak ezeket a szintjeit poszt-transzkripciós, illetve poszttranszlációs szabályozásnak nevezzük. Egy
adott, komplex folyamat szabályozása során a különböző regulációs mechanizmusok szinteket alkothatnak: pl.
egy transzkripciós aktivátor termelésének szabályozása történhet poszttranszkripciós szinten.
Feltehetően, miután ez a leggazdaságosabb, a baktériumokban a szabályozás általában – de nem kivétel nélkül –
a transzkripció szintjén történik „megspórolva” ezzel úgy a felesleges átíráshoz, mint a fehérje szintézishez
szükséges energiát. Tekintve, hogy ez a leggyakoribb – és leginkább tanulmányozott – mechanizmus, az
alábbiakban erre hozunk néhány példát.
Egy környezeti ingerekre adott válasz általában komplex folyamatok összessége, és több gén összehangolt
átírását igényeli. E gének rendeződhetnek egy operonba vagy egy regulonba.
Operonok és regulonok
Az operonba rendezett gének folyamatosan helyezkednek el a DNS szálon és egy közös promóter szabályozása
alatt álnak (2.1.29. ábra). A promóter közelében elhelyezkedő operátor szakaszhoz a regulátorfehérje
kapcsolódik, ami lehet egy represszor (azaz gátolja az átírást) (2.1.29. ábra, A) vagy aktivátor (azaz elősegíti
azt) (2.1.29. ábra, B).
2.1.29. ábra. Az operon szerkezete. Magyarázatot lásd a szövegben
Az operon klasszikus példája az E. coli laktóz felhasználásához szükséges három gént tartalmazó laktóz operon
(2.1.4.3. – 30. ábra), melynél számos, lényegesen összetettebb működésű operont is ismerünk.
56
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.30. ábra. A laktóz operon. Magyarázatot lásd a szövegben
A laktóz operon által kódolt gének termékeire két feltétel teljesülése esetén van szükség: ha jelen van laktóz, és
ha nincs jelen glükóz, ami sokkal gazdaságosabban felhasználható a baktérium számára. A két feltételhez két
regulációs kör tartozik. A gének átírása laktóz hiányában egy represszor fehérjének a regulátor szekvenciához
való kötődése miatt gátolt. Ha a laktóz rendelkezésre áll, az allolaktóz fromájában az kapcsolódik a
represszorhoz, mely ezután már nem tud az operátorhoz kötődni – tovább már nem fogja gátolni a három gén
policisztronos mRNS-é történő átírását. Ez tehát megtörténik ugyan, de ha a sokkal jobban hasznosítható glükóz
is jelen van, csak kis hatékonysággal (A). Az alacsony átírási frekvenciának az a magyarázata, hogy a laktóz
operon promótere önmagában nem egy „erős” promóter, ehhez az RNS polimeráz-s70 holoenzim csak gyengén
kapcsolódik. Ezt jelentősen elő tudja segíteni, ha a promóter elé egy, cAMP-ből és egy katabolikus aktiváló
fehérjéből (CAP – catabolic activator protein) álló komplex kötődik. Ha azonban glükóz is rendelkezésre áll, az
alacsony cAMP-szinthez, következményesen a cAMP-CAP komplex hiányához, az átírás fokozásának
elmaradásához vezet. Ha viszont csökken a glükózszint, emelkedik a cAMP, a képződő nagy mennyiségű
cAMP-CAP komplex már lehetővé teszi az RNS polimeráz kötődését. Ha a laktóz jelenléte miatt a represszió
egyidejűleg megszűnt, az operon génjei most már hatékonyan íródnak át (B). A magas glükózszint által
gyakorolt gátló, több operont is érintő hatást katabolikus repressziónak nevezzük, jóllehet inkább az alacsony
glükózkoncentráció által kiváltott aktiválásról van szó
Az azonos szignálra adott válaszként átírandó gének nem minden esetben helyezkednek el fizikailag egymás
szomszédságában, egy közös promoterről policisztronos mRNS-sé átíródva. Azt a regulációs egységet, mely
egymástól távol elhelyezkedő, saját, de azonos promóterrel rendelkező, illetve azonos szabályozásra átíródó
génekből áll, regulonnak nevezzük. Nem ritka, hogy a baktériumot érő ún. globális ingerekre adott rendkívül
összetett válaszokhoz szükséges gének rendeződnek ilyen ún. globális regulációs hálózatot alkotó regulonokba
(2.1.31. ábra).
2.1.31. ábra. A regulonok működése. Magyarázatot lásd a szövegben
57
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A regulonok egyik klasszikus példája a hősokkra adott válasz (A). Hő hatására a fehérjék konformációjukat
megváltoztatják, mely fiziológiás működésüket gátolja. A baktériumsejt (és gyakorlatilag bármely más sejt) ezt
oly módon próbálja, és egy ideig tudja is kompenzálni, hogy a konformációjukat megváltoztatott fehérjéket
lebontó speciális proteázokat, illetve ún. kaperon fehérjéket termel. Ezen utóbbiak a sérült proteinhez kötődve
próbálják azok hibás térszerkezetét megszüntetni. Ezen ún. hősokk fehérjék génjeinek egyidőben, a hősokk
hatására létrejövő átírását az teszi lehetővé, hogy speciális promótereikhez nem a „szokásos” σ 70, hanem a σ32
faktor biztosítja az RNS polimeráz kötődését. Ha a σ32 rendelkezésre áll, e gének, helyezkedjenek el bárhol a
kromoszómában, átíródnak. Ismét csak a különböző regulációs szinték kapcsolódására példa, hogy a σ32génje, az
rpoH konstitutive átíródik minden hőmérsékleten, de egyrészt ennek hatékony átolvasása σ 32 termékké már csak
emelkedett hőmérsékleten történik meg, azaz transzlációs szinten szabályozódik, illetve a hőérzékeny σ32 is csak
emelkedett hőmérsékleten stabil, tehát a szabályozásnak van poszttranszlációs szintje is.
Egy másik, globálisan regulált történéssorozat az ún. SOS válasz, a sejt reakciója „nagy baj” esetén (B). A „nagy
bajt” a normálisan kettős szálú DNS sérülése, az egyszálú fragmentumok felszaporodása jelzi és jelenti. A sejt
osztódásának meg kell állnia, hogy a sérült kromoszóma ne kerülhessen át az utód sejtekbe, illetve azt
reparációs enzimeknek ki kell javítaniuk. Az ehhez szükséges gének átírását normálisan egy, a promotereik
közelében a DNS-hez kapcsolódó fehérje, a LexA gátolja (B1). Azonban ha az egyes szálú DNS mennyisége
emelkedik a sejtben, az az ún. RecA fehérjével komplexet képez, amely így a LexA-hoz kapcsolódva annak
autolízisét indukálja, mintegy szabaddá téve az utat az SOS gének átírása előtt (B2).
Felmerül persze a kérdés, hogy hogyan érzékelik a sejtek a környezet megváltozását, azt, hogy egyes gének be
vagy kikapcsolására szükség van? A baktériumok között ennek legelterjedtebb módja a jel átvitele ún. két
komponensű regulációs rendszerekkel. A rendszer érzékelő része egy, valamilyen specifikus ingerre (pl. egy
tápanyag jelenlétére, hőmérsékletre, ozmotikus nyomásra, a vas hiányára) az ATP terhére egyik hisztidin
reziduumán autofoszforilációra képes, a sejt membránjában elhelyezkedő hisztidin-kináz. Ez a foszforilálódott
szenzor adja át foszfát csoportját a választ reguláló fehérje egyik aszparaginsavjának. Ennek foszforilációja
olyan konformációs változásokat indukál, mely megváltoztatja a regulátor más, a gének kifejeződéshez
szükséges molekulákkal (DNS, RNS vagy fehérjék) lérehozandó kapcsolatát, így befolyásolva az érintett gének
kifejeződését (2.1.32. ábra).
58
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.32. ábra. Kétkomponensű regulációs rendszerek. Magyarázatot lásd a szövegben
1.5. A gombák – Általános mikológia
Simon Gyula
A „gomba”, mint élőlény nehezen definiálható fogalom. Polifiletikus szerveződésű – azaz a törzsfejlődés során
számos zsákutcát, még több előremutató evolúciós jegyet hordozó – nevezéktanilag és rendszertanilag is
heterogén eukaryota élőlények, azok között is önálló „országot” („regnum”) alkotva. Meglepő tény, hogy
evolúciós szempontból a rDNS szekvenciatérképük alapján sokkal közelebb állnak az állatvilághoz, mint a
növényekhez. A több mint százezer ismert gombafaj természetesen rendkívül változatos morfológiájú. Ez
különösen igaz az ún. „kalapos gombákra”, melyek látható része a gombák szexuális termőtestje. Ugyanakkor a
mikroszkopikus gombák is számtalan morfológiai sajátságot mutatnak, ez a későbbiekben tárgyalandó
azonosításuk alapja is. Változatosságuk az oka, hogy „gombasejtről”, mint egységes sejttípusról nem is
beszélhetünk. A gombák morfológiai alapegységét, a gombasejtet leginkább a magasabb rendű, ún. valódi
gombák szerveződésén keresztül ismertetjük, annak előrebocsátásával, hogy egyes gombacsoportok speciális
tulajdonságokkal rendelkeznek.
A gombák heterotróf élőlények, szerves szénforrást igényelnek. Enzimjeik segítségével szubsztrátjukat a sejten
kívül feloldják, és sejtfalukon át az emésztett összetevőket folyamatosan veszik fel. A legtöbb gomba
mitokondriumai segítségével oxidatív energiatermelést folytat. Anaerob életmódra a gombáknak viszonylag kis
hányada képes. Ezek azonban – ún. fakultatív parazita életmódjuk révén – rendkívül fontos tagjai az orvosi
mikológia látókörébe került gombáknak. Parazita létük alapja éppen az anaerob oxidatív energiatermelés.
1.5.1. A gombák morfológiája
A gombasejt eukarióta jellege egyértelmű: genomjuk valódi sejtmagba szerveződik, melyet membrán vesz
körül. A sejtmagok száma különböző gombacsoportokban eltérő, sőt akár ugyanazon faj fonálsejtjeiben is
változhat, mivel a gombasejtek közötti pórusokon át a sejtmagok vándorlása is lehetséges (lásd később). A
sejtmagot kétrétegű magmembrán veszi körül, amely elhatárolja a magot a citoplazmától. Rajta viszonylag
nagyméretű pórusok találhatók, melyeken az anyagvándorlás a citoplazma és a sejtmag között biztosított.
Ugyanez teszi lehetővé a nagy molekulájú mRNS-ek gyors eljutását a riboszómákhoz.
A sejtfal a gombák speciális képlete, mely elkülöníti őket az állatvilágtól. Ugyanakkor – szemben a
növényvilággal – sejtfaluk fő építőeleme nem a cellulóz, hanem a kitin. A magasabb rendű gombáknál a kitin
vagy glükán, vagy mannán társaságában található. A gombák egy része különböző heteropoliszaharidokat
termel, melyek tokot alkotnak, és szerepet játszhatnak a gazdaszervezet felszíneivel történő kapcsolat
kialakításában. Egyes gombacsoportoknál hasonló feladatot lát el a sejtfal melanin polimerje. E két sejtfalalkotó
a gombacsoportok fontos virulenciafaktora.
Az endoplazmatikus retikulum és a riboszómák a gombasejtek fehérjeszintézisében játszanak alapvető szerepet.
A gombasejtek vázát, az ún. citoszkeleton-rendszertmikrotubulusok, mikrofilamentumok és a hozzájuk
kapcsolódó motor proteinek alkotják. A tubuláris rendszer tubulinfehérjékből épül fel, a mikrofilamentumokat
aktin, a motoros proteineket főként miozin alkotja. A gomba tubulinok benzimidazol érzékenyek, és mivel ez a
molekula sem a növényi, sem az állati sejtekre nem hat, tulajdonképpen a gombaellenes terápia
kulcsmolekulájának tekinthető. A további fő sejtalkotók a mitokondriumok, vakuólumok, lipidtestek és egyéb
raktározó, kiválasztó és sejtméreg-eltávolító elemek.
Mikro-, és makroszkópos megjelenésük alapján a gombákat sarjadzó (élesztő) és fonalas (penész) gombákra,
illetve a környezeti körülményektől függően mindkét formát felvenni képes dimorf gombákra osztjuk. A
gombák morfológiáját tekintve célszerű a gombatelep felépítéséből kiindulni. A telep (tallusz) a gombák szabad
szemmel is látható képlete, mely a táptalajon és a penészes élelmiszeren, vagy a fürdőszoba „bepenészedett”
sarkában, de kinn az erdőben is a termőtest és a hozzá kapcsolódó fonálzat formájában észlelhető (2.1.33. ábra).
59
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.33. a. ábra. A gombák telepmorfológiája. A: fonalas gomba, B: sarjadzó gomba
2.1.33. b. ábra.
A fonalas gombákra jellemző fonálzat (micélium) (2.1.34. ábra) a gombafonalak és a rajtuk képződő aszexuális
szaporító képletek, a conidiumok kusza szövevénye. Építőelemei a gombafonalak (hifák). Ezek általában a fajra
jellemzően szeptáltak (2.1.34. ábra, A,) henger alakú, megnyúlt sejtek láncolatából állóak. Külső faluk
folyamatos, és a sejteket elválasztó szeptumon pórusok találhatók, melyeken át a sejtalkotók és a genetikai
állomány a sejtek között kicserélődhet. A mikroszkopikus gombák egy része (pl. az ún. járomspórás gombák,
Zygomycota, lásd később) nem, vagy nagyon ritkán képez szeptumot, ezáltal olyan fonalrendszert hoz létre, mely
egyetlen sejthalmaznak felel meg (2.1.34. ábra, B,).
60
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.34. ábra. A gombafonalak. A: szeptált hifa, B: nem szeptált hifa, C: pszeudohifa - grafikus
A fonalas gombákra a polarizált, egy irányba történő növekedés jellemző. Ez eredményezi azt, hogy szilárd
táptalajon a telep építőelemei, a fonalak azonos növekedést mutatva, körkörösen egyre nagyobb telepeket
hoznak létre. A természetben ennek megfelelője a fonálszövedéken kialakuló „kalapok”, azaz termőtestek
kialakulása, ún. boszorkánygyűrű formájában. Mindehhez természetesen szükséges a gombafonalak elágazási
képessége. A szeptumok határán az elágazódások multipolárisak, ráadásul mind a párhuzamosan futó hifák,
mind pedig az azonos hifából kiinduló oldalágak anasztomózisa is növeli a gombamicélium növekedési
képességét. Ugyanakkor a gombák harmadik dimenzióban is nőnek: a táptalajról, vagy az élelmiszerről a
felszíntől kiindulva, légmicéliumokat képezve, „felfelé” is növekednek, vegetatív szaporító képleteket képezve.
Mindez szilárd felszínen, táptalajon növekedve eredményezi az e gombákra általában jellemző szétterülő,
bársonyos, „szőrős” kinézetű telepeket (2.1.33. ábra, A). Az ún. vegetatív hifáik a táptalajba hatolva a táplálék
felvételében játszanak szerepet.
A sarjadzógombák jelentős része folyadékközegben, levegőtől elzárva él, és a morfológiai szempontból
legoptimálisabb alakzatot, a gömbszerű formát alakította ki az evolúció során. A sejtek csak lazán kapcsolódnak
egymáshoz. A „sarjadzás” mint aszexuális szaporodási mód éppen erre a sajátságra utal: az anyasejt
utódsejteket, blastoconidiumokat termel, melyek sarjadzással képződnek, majd leválnak az anyasejtről. A
sarjadzógombák is létrehozhatnak a gombafonalakhoz hasonló, de csak látszólag hasonló struktúrákat: az
álfonalakat vagy pszeudohifákat. Az álfonalak tulajdonképpen megnyúlt, szét nem vált sarjadzósejtek, melyek
láncolatot alkotnak. Szemben a valódi hifákkal, az álfonállánc tagjai csak csúcsukkal érintkeznek, külső faluk
nem folyamatos, a sejtek egymástól könnyen elválnak (2.1.34. ábra, C,). A sarjadzógombák mikrobiológiai
táptalajokon általában a baktériumokhoz hasonló, kompakt telepeket hoznak létre (2.1.33. ábra, B).
1.5.2. A gombák szaporodása
A gombagenom információs anyaga kettős szálú DNS, kromoszomális tagoltsággal. A genom mérete a növényés állatvilághoz képest kicsiny, de fajonként jelentős eltérést mutat. A kromoszómaszám is változatos. A
sejtmagállomány a vegetatív szaporodás fázisában – néhány kivételtől eltekintve – haploid. A diploid fázis
rövid, gyakran csak egyetlen sejtre, a zigótára korlátozódik a szexuális ciklusban. A zigóta fázist azonnal
meiozis követi, haploid spórák létrejöttével., sőt, mint említettük, a gombák egy részénél az evolúció során a
szexuális reprodukció lehetősége tejesen elveszett. Ez tulajdonképpen a parazita életmód kialakulásának
„mellékterméke”.
A gombák szaporodása lehet ivaros és/vagy ivartalan (szexuális és/vagy aszexuális). A szexuális szaporodást
mutató telepet teleomorfnak, az aszexuálisan reprodukálódó telepet anamorfnak, a mindkét sajátságot mutató
telepet holomorfnak nevezzük. Hogy még bonyolultabb legyen a képlet, egyes gombák holomorfjához két vagy
több anamorf is tartozik; ezeket nevezzük szinanamorfoknak. Életciklusuk elvben az ivaros és ivartalan ciklus
váltakozásából („nemzedékváltakozásból”) állna. A szexuális szaporodás gyakorlatilag a genetikai diverzitást
szolgálja, míg az aszexuális szaporodás szinte konzerválja a genetikai állományt). Az ivaros és ivartalan fázisok
váltakozása rendkívül környezetfüggő, a környezeti adottságok megakadályozhatják a szexuális ciklus
kialakulását (pl. száraz, forró időben az erdei „kalapos” gombák megjelenését). Az evolúció során bizonyos
gombák el is veszítették a szexuális szaporodás képességét.
A spórák és conidiumok fogalma rendszeresen összekeveredik a mikológiában és a köztudatban is. A „laikus”
szemlélet a mindennapi szóhasználat alapján csak spórát ismer, a szakirodalom ennél sokkal változatosabb – és
61
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
kaotikusabb. Szinte minden tankönyv egyenlőségjelet tesz a spóra és a conidium közé. Ennek tradicionális oka,
hogy a mikroszkóp alatt egy-másfél évszázaddal ezelőtt nem tudtak morfológiai különbségeket tenni
reprodukciós képletek között. E fejezet nem titkolt célja, hogy ezt a nevezéktani káoszt lehetőség szerint oldja.
A mai megítélés szerint az aszexuális (vegetatív) reprodukció szerve a conidium(2.1.35. ábra), a szexuálisé
pedig a spóra.
2.1.35. ábra. A gombák conidiumai. A: Blastoconidium képzés sarjadzás, bimbózás, B: hasadás során, C:
Arthroconidium-képzés a hífa fragmentálódása révén, D: Sporangiospóra- és conidiospóra-termelés
A gombák ivaros és ivartalan szaporodása
Az ivartalan szaporodás során (2.1. 36. ábra, A, nem történik sejtmagegyesülés és meiosis.
62
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.36. ábra. A gombák aszexuális és szexuális szaporodása. Magyarázatot lásd a szövegben
A különböző gombafajok között ennek több formája is ismert. Már említettük az élesztőgombák „sarjadzását”,
mikor egy kisebb leánysejt „bimbózik” és válik le az eredeti sejtből blastoconídiumokat eredményezve (2.1. 35.
ábra, A. Ehhez hasonló a látszólag a baktériumoknál látottakra emlékeztető, két, közel azonos méretű
leánysejtet eredményező osztódás (2.1. 35. ábra, B). A fonalas gombák aszexuális szaporodása, egyes fajokra
jellemző módon történhet a hifák töredezésével, mikor ún. arthroconidiumok jönnek létre (2.1. 35. ábra, C). Az
aszexuális spórák, azaz a conidiumok kialkulhatnak egyes fajok légmicéliumain elhelyezkedő speciális
struktúrákon is, melyek alakja, szerkezete a gombák mikroszkópos azonosításának lényeges támpontjai. Ilyen
conidiumok az ún. sporangiosporák és conidiosporák (2.1. 35. ábra, D).
A szexuális szaporodás során (2.1. 36. ábra, B) két, azonos fajhoz tartozó, de genetikailag különböző haploid
sejt citoplazmája az ún. plasmogamia során fúzionál átmenetileg két különböző magot tartalmazó
(heterokaryotikus) állapotot hozva létre. A magok egyesülése, a karyogamia révén alakul ki a diploid sejt, a
zigóta, melyből a meiosis révén jönnek létre a szexuális (valódi) haploid spórák.
1.5.3. A gombák rendszertana
A klasszikus taxonómia alapja a szexuális reprodukció módja, azonban az orvosi mikológiában ez a
rendszerezés csak korlátozottan alkalmazható. Utóbbiban az elsősorban az anamorf képleteken alapuló,
mesterséges besorolás érvényes.
A közelmúltban még hat gombacsoportot (divíziót) különböztettek meg a taxonómusok. A molekuláris
filogenetikai térképezés alapján néhány, korábban a gombák közé sorolt csoportot átsoroltak a prokaryoták
közé, míg más – előzőleg másutt számon tartott organizmust, pl. a Pneumocystis jirovecii-t (korábban P. carinii)
– a gombák közé emelték át. Ez természetesen azzal a hátrányos körülménnyel jár, hogy ezek a mikrobák
„idegenek” a régi és új irányzatok között.
63
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A klasszikus taxonómia az Eumycotina (valódi gombák) divízión belül jelenleg négy csoportot különít el,
szexuális reprodukciójuk alapján Az olyan csoportok és elnevezések, mint „álgombák”, „félgombák” stb.
csoportok még évtizedekig munkát (és megélhetést) biztosítanak az elméleti mikológusok számára, ám a
gyakorlati mikológiát csak nehezíti a sok átsorolás, mivel nemcsak gombák, hanem betegségek is elsikkadnak
az elméleti tudományok útvesztőjében. Ugyanakkor a klinikai szereppel bíró gombák száma exponenciálisan
növekszik, ezért azokra a csoportokra is szeretnénk felhívni a figyelmet, melyek inkább a jövő kihívásai közé
tartoznak
1.5.3.1. A gombák taxonómiai csoportosítása
1. Chytridiomycota. A telepek többnyire kicsinyek, gyakran egysejtűek. A fajok legtöbbje nedves
környezethez, álló- vagy folyóvízhez köthető. Feltehetőleg az algákhoz legközelebb álló valódi gombák.
Aszexuális reprodukciójukban az ivarsejtek egyesülésében a flagellumok játszanak szerepet. Állatorvosi
szempontból van jelentőségük: kétéltűek zoonózisában írták le kóroki szerepüket.
2. Zygomycota. Az ún. „járomspórás” gombák jellegzetes szexuális szaporodási módjukról kapták nevüket.
Többnyire „primitív”, a valódi gombák alacsonyabb régióiba sorolt fajokat foglalnak magukba. Fonalaik
gyakran szeptum-nélküliek, vagy kevés szeptummal tagoltak. Szaporító sejtjük a sporangium, amely számos
sejtmaggal rendelkezik, ezek mindegyike ún. sporangiospórát képez, a citoplazmából való kiszabadulás után. A
„szülő” sejtek egymástól morfológiailag megkülönböztethetetlenek, a sejtfúzió pedig zygospóra (járomspóra)
kialakulásához vezet. Ez egy morfológiailag elkülöníthető megvastagodott falú képlet, mely a divízión belüli
elkülönítéshez nyújt segítséget. Orvosi szempontból azonban ennek csekély jelentősége van: részben
„primitívebb” szerveződése, részben pedig termotoleranciája és gyors szöveti szaporodása révén ritka, igaz,
akkor gyakran fatális kimenetelű fertőzések okozója lehet e csoport bármely tagja. Ez elsősorban
immunkárosodott betegeknél fordul elő. A leggyakoribb kórokozók a Mucorales, Mortierreales,
Entomphthorales rendbe tartoznak. A „zygomycosis” gyűjtőnév magába foglalja a korábbi „mucormycosist” és
egyéb, járomspórás gombák okozta fertőzéseket.
3. Ascomycota. Az aszkuszos gombák szexuális szaporodása rendkívül változatos morfológiájú. Orvosi
mikológiai szempontból az egyetlen jelentősége, hogy nagyfokú morfológiai diverzitást tesz lehetővé a „hím” és
„női” – morfológiailag külsőleg megegyező, de genetikailag eltérő – telepek genetikai állományában. Az orvosi
szempontból fontos gombák anamorfjai többnyire ebbe a csoportba tartoznak. A Penicilliumok, Aspergillusok,
az ún. dimorf gombák közül a Histoplasma, Coccidioides kórokozók, továbbá a bőrgombák (dermatophytonok),
melyeket manapság a körömgomba-ellenes terápiát hirdető cégek egyszerűen körömgombának neveznek, mind
ide tartoznak. Számos egyéb gombaanamorffal együtt ritka, de éppen ezért az orvosi mikológia szempontjából
fontos fajok teleomorfjai is ascuszos, azaz tömlősgombák.
4. Basidiomycota. A basidiumos gombák szexuális szaporítószerveinek nincs olyan egyértelmű gyűjtőneve,
mint a tömlősgombákénak. Ennek elsődleges oka, hogy a basidiumos gombák a legmagasabb szerveződésű,
többnyire a szabad természetben található gombák. Pontosan ezért, talán kevésbé alkalmasak magasabb rendű –
emlős-, szárnyas stb. – gerincesek „parazitáiként” élni. Jellemző azonban, hogy a morfológiailag
„sarjadzógombák” közé sorolt egyik basidiumos gombacsoport anamorf képviselője, a Cryptococcus
neoformans az egyik legveszélyesebb kórokozó az immunszupprimált szervezetekben, pl. HIV-fertőzöttekben
is. Ugyanez a gomba Ausztráliában egyes eukaliptuszfajokon, és az azokon „lakmározó” koalafajok székletében
nagy mennyiségben található. Közép-Európában viszont ez a gomba a szárnyasok, elsősorban a városi,
domesztikált galambok székletében található meg, fokozott veszélyt jelentve a galambokat etető, idős lakosság
számára.
A gombák klinikai, patogenitási szempontból történő csoportosításával a részletes mikológia fejezetben
ismerkedünk meg.
1.6. A protozoonok és férgek – Általános parazitológia
Pusztai Rozália
Az állati élősködőkkel, parazitákkal foglalkozó tudomány a parazitológia magába foglalja, a protozoológiát
(véglények tana), a helmintológiát (féregtan), és az entomológiát (rovartan).
A paraziták táplálkozás céljából – nevüknek megfelelően – rendszerint egy magasabb rendű szervezetben
tartózkodnak, és azt különböző mértékben károsítják. Ezen fejezetben az orvosi szempontból jelentős
parazitákat, az emberben élősködő egysejtű protozoonokat (protozoa) és a többsejtű férgeket (metazoa)
64
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
ismertetjük. Bár az entomológia tárgyal a fertőző betegségek szempontjából fontos vektorokat, illetve terjedni
képes élősködőket (pl. fejtetű), az előbbiekkel az egyes fertőzések kapcsán foglalkozunk, míg az utóbbiakat
elsősorban majd a bőrgyógyászati tanulmányok során fogjuk megismerni.
1.6.1. A protozoonok biológiája
1.6.1.1. Osztályozás és morfológia
A protozoonok eukarióták, maggal, magvacskával és citoplazmával rendelkező egysejtű lények. A rendkívül
nagyszámú protozoon faj közül csak néhány okoz emberben betegséget. Ezek a patogén fajok négy osztályba
tartoznak: Lobosea (amoebák), Zoomastigophora (flagelláták, ostorosok), Sporozoa (spórások), Ciliata
(csillósok) (2.1.4. táblázat).
2.4. táblázat - 2.1.4. táblázat. Az orvosi szempontból fontos protozoonok rendszertani
csoportosítása
Subregnum
Protozoa
Osztály
Lobosea
Zoomastigophora
Sporozoa
Ciliata
(lebenyes állábúak)
(ostorosok)
(spórások)
(csillósok)
Entamoeba
Chilomastix
Isospora
Balantidium
Neagleria
Giardia
Cryptosporidium
Acanthamoeba
Dientamoeba
Plasmodium
Trichomonas
Toxoplasma
Nem (genus)
Trypanosoma
Leishmania
Az emberben élősködő protozoonok nagysága 2 µm-tól 100 µm-ig terjed. Egyes esetekben a nagyság fajon
belül is változhat. Sok protozoonfajnak két megjelenési formája van (2.1.37. ábra).
65
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.37. ábra. A protozoonok megjelenési formái
A vegetatív forma a trophozoita, mely táplálkozik, mozog, szaporodik. Citoplazmája külső (ektoplazma) és
belső (endoplazma) részre különül el, benne szemcsés vakuolák láthatók. Az optimális életkörülmények
megszűnésekor (táplálékhiány, hőmérséklet-, pH-változás), vagy különböző kémiai anyagok hatására a
protozoon egy vastag, ellenálló burkot képez, és kialakul a nyugalmi alak, a ciszta. A folyamatot encisztációnak
nevezzük. A cisztában tartalék tápanyag és több mag található. A cisztáknak fontos szerepük van a protozoonos
betegségek terjesztésében. A környezeti viszonyok optimálissá válásakor a cysta vizet vesz fel, és bekövetkezik
az excisztáció, kialakul a vegetativ alak.
Egyes protozoonok mozgása speciális organellumokkal (álláb, ostor, csilló) történik.
1.6.1.2. Táplálkozás
A legtöbb protozoon táplálékát – eltérően a prokarióta egysejtűektől – szilárd formában kebelezi be. Egyes
protozoonok szájnyílással, a cytostomával rendelkeznek. A táplálékot elsősorban baktériumok, algák, más
protozoonok jelentik. A bekebelezés után a táplálék vakuolába kerül, ahol enzimek hatására oldható anyaggá
bomlik. A közelmúlt izgalmas felfedezése, hogy vannak ezt túlélni képes baktériumok (pl. a legionellák),
melyek az egysejtűekben egyenesen búvóhelyet találnak a külvilág rájuk nézve káros hatásai elől (lásd a
Részletes Bakteriológia fejezetben).
Az oldott táplálék a citoplazmába jutva részint energiaforrást jelent a sejt számára, részint a sejt anyagainak
szintézisére szolgál. Az emésztetlen anyagok vagy eltávoznak az anális póruson, a cytopygen (pl. a ciliaták
esetén), vagy a felszínhez közel kerülve a vacuola megreped és a szabadba ürülnek (pl. az amoebaknál). A
66
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
protozoonok közül a spórások nem képesek szilárd táplálékfelvételére, így ezek a baktériumokhoz hasonlóan
táplálékoznak.
1.6.1.3. Szaporodás
A protozoonok mind aszexuálisan, mind szexuálisan szaporodnak. Az aszexuális szaporodás során a szülősejt
osztódik és egy vagy több utód képződik. Az aszexuális szaporodás leggyakoribb formája az osztódás. A
többszörös osztódás vagy schizogonia során először több magvú organizmus képződik, majd a citoplazma is
osztódik és nagyszámú, egy magot tartalmazó sejt keletkezik.
A szexuális szaporodás két különnemű gameta egyesülésével, syngamiájával kezdődik. Az azonos alakú és
nagyságú gameták az isogameták, az isogamia a ciliatak szaporodási módja. Az isogameták a megtermékenyítés
érdekében ideiglenesen összeolvadnak. A jelenséget konjugációnak nevezzük.
Az egymástól jelentősen különböző ivarsejtek, gaméták az anisogameták: a hím egyedek a microgameták, a
nőstények pedig a macrogameták. Az anisogamia a sporozoákra jellemző szaporodási mód. Az egyesült két
különnemű gametából zygota képződik, amely burokba zárva (oocysta) akár a külvilágban, akár valamely
alkalmas szervezetben sokszoros osztódás útján új egyedeket, a sporozoitákat hozza létre. Ez a folyamat a
sporogonia.
A sporozoák szaporodásiciklusavegyes, amely sokszor gazdacserével is kapcsolatos. A köztigazdában az
aszexuális szaporodás zajlik, míg a végső gazda az, amelyben a szexuális szaporodás megy végbe.
1.6.1.4. Rezisztencia
A protozoonok ellenállása a különböző fizikai behatásokkal szemben általában hasonló az egyéb egysejtű
organizmusokéhoz. A kiszáradást és a magasabb hőmérsékletet rosszul tűrik, a ciszta is órákon belül elpusztul.
Nedves közegben, szobahőmérsékleten 8–10 napig, vízben 3-4 hétig, alacsonyabb hőmérsékleten pedig akár
több hónapon át fertőzőképesek. Vegyszerekkel szemben a protozoonok rezisztenciája általában fokozottabb,
mint a baktériumoké, és különösen rezisztensek a ciszták: a szokványosan használt fertőtlenítőszerek nagy része
nem károsítja őket. A szappanos-krezol készítményekkel szemben a legérzékenyebbek, amelyeknek 4-5%-os
oldata 5–10 perc alatt a cisztákat is elpusztítja.
1.6.2. A férgek biológiája
A human patogén férgek osztályozását a 2.1.5. táblázat mutatja.
2.5. táblázat - 2.1.5. táblázat. Az orvosi szempontból fontos férgek rendszertani
csoportosítása
Subregnum
Metazoa
Törzs
Platyhelminthes
Nematoda
(laposférgek)
(fonalférgek)
Osztály
Nem (genus)
Trematoda
Cestoidea
Secernentea
Adenophorea
(mételyek)
(szalagférgek)
(érzékpálcásak)
(érzékpálca
nélküliek)
Fasciola
Diphyllobotrium
Enterobius
Trichinella
Schistosoma
Hymenolepis
Ascaris
Trichuris
Paragonimus
Taenia
Toxocara
Echinococcus
Ancylostoma
Dipylidium
Necator
67
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Stronglyloides
Wuchereria
Loa
Oncocerca
Dracunculus
A férgek soksejtű organizmusok, egyesek jól fejlett, differenciált szervekkel rendelkeznek. Számos képviselőjük
élősködik a bélben, egyesek eljutnak a májba, tüdőbe, vérbe, a bőralatti kötőszövetbe vagy az agyba.
Rendszerint szabad szemmel is láthatók (< 1mm-től 1 vagy több m hosszúak is lehetnek), azonban a fertőzöttség
kimutatása mikroszkópos vizsgálatot igényel: jellegzetes petéiket így lehet identifikálni.
Táplálékukat a gazdaszervezet testnedveiből, emésztett szöveteiből vagy béltartalmából nyerik. Számos féreg
izomműködéséhez jelentős energiát igényel. A férgek élettartalma hetek, hónapok, de egyesek, mint a
horgasféreg, évtizedekig is élhetnek a gazdában.
A laposférgek ( Platyhelminthes ) a legprimitívebb férgek, nincsen emésztőrendszerük, vagy csak
csökevényes. Laposak, alakjuk levélhez, vagy mérőszalaghoz hasonlít, a legtöbb esetben hímnősek
(hermafroditák). Sok féreg életciklusa bonyolult, és fejlődésük során gazdacserét igényelnek. Az ember
rendszerint a végső gazda, míg a lárvastádiumban állatok a köztigazdák.
A galandférgek ( Cestoda ) rendszerint hosszúak, ízekből (proglottis) állnak. A fejen (scolex) szívókák vagy
szívógödrök találhatók. A scolex elülső mellső végén gyakran kúp, vagy más alakú, tasakba visszahúzható
kisebb-nagyobb képlet az ún. rostellum található. Ezen fajok fején gyakran 1-2, esetleg több sorban horgok
találhatók, melyek alakja, nagysága a fajokra jellemző. A scolexet a nyak köti az éretlen proglottisokhoz. Az
érett proglottisok hím és nőstény ivarszervekkel rendelkeznek. Ezekben találhatók a megtermékenyített peték.
Az érett ízek a féregről leválnak, és a külvilágba jutnak. Egyes fajok embrionális fejlődése az ízekben, másoké a
talajba, vagy a vízbe jutott petékben folytatódik. A posztembrionális fejlődés egy vagy több köztigazda
szervezetében megy végbe, ahol különféle felépítésű lárvaformák alakulnak ki.
A mételyek (Trematoda) alakja megnyúlt levél-, lándzsaszerű. Két szívókorongjuk van, egyik a szájnyílás
körül, a másik lejjebb a hasi oldalon, mellyel a féreg a gazda szöveteihez tapad. Életciklusuk bonyolult, a
legtöbb hermafrodita. A petéből a csillós lárva, a miracidium kel ki. Alkalmas köztigazdába (pl. csiga) fúródva
egyszerű hosszú, zsákszerű lárvává, a sporocisztává alakul át. A sporociszta a csiga májszövetébe vándorol,
benne a csírasejtek száma növekszik. A schistosomák kivételével a többi faj sporocisztáiban morfológiai
változás következik be. Kialakulnak a rediák (szájjal és emésztőtraktussal rendelkező lárvák). Ezekből
képződnek a végső lárva alakok, a cercariák. Ezek a fertőzőképes formák farki nyúlványaikkal élénken
mozognak. A schistosomák sporocisztáiban végbemenő aszexuális szaporodás eredménye a mozgó cercaria. A
cercariák a vízben lévő végső gazda ép bőrén aktívan átjutnak (pl. schistosomák), vagy a szabadban (pl.
Fasciola), vagy újabb köztigazdában encisztálódnak (pl. Paragonimus). A két utóbbi esetben a végső gazda az
encisztálódott, és nyersen elfogyasztott metacercariák révén fertőződik. A végső gazdába jutott cercaria farkát
elveszti és ivarérett féreggé fejlődik.
Fonálférgek ( Nematoda ). A törzs osztályai közül human patológiai szempontból a Secernentea és az
Adenophorea osztálynak van jelentősége (2.1.5. táblázat). Fonál vagy orsó alakúak, hosszúságuk és vastagságuk
változatos. Rendszerint jól fejlett emésztőtraktussal és ivarszervekkel rendelkező férgek. Kevés kivétellel
váltivarúak. A hímek rendszerint rövidebbek a nőstényeknél. A hímek farki vége bekunkorodott, a nőstényeké
egyenes.
Fejlődésükbe két, biológiailag elkülöníthető szakaszt különböztetünk meg. Az embrionálisfejlődés a fajra
jellemző módon indul el. Aszerint, hogy a barázdálódás hol kezdődik és fejeződik be, illetve a lerakott pete az
embrionális fejlődés milyen szakaszát érte el a fonalférgeket három csoportba osztjuk :
oviparok, nőstényeik nem barázdálódott petéket raknak (pl. A. lumblicoides),
ovoviviparok, nőstényeik a barázdálódás bizonyos szakaszában lévő petéket raknak (pl. E. vermicularis)
viviparok, nőstényeik eleven lárvákat szülnek (pl. T. spiralis).
68
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Fejlődésük második szakaszában a posztembrionálisfejlődés általában két részre oszlik, az első a lárva második
vedlésének befejezéséig, a második pedig újabb két vedlés után az ivarérettség eléréséig tart.
2. 2.2. A MIKROBÁK ÉS A GAZDASZERVEZET
KÖLCSÖNHATÁSAI
Pál Tibor
2.1. A normál flóra tagjai, a kórokozók és a fertőzés
Egy mikroba és az egészséges védekező képességgel bíró gazdaszervezet egymásra hatásának, együtt élésének
három alapvető formáját különítjük el. A mutualizmus mindkét fél számára előnyös, a kommenszalizmus esetén
a gazda számára közömbös a mikroba jelenléte, míg a parazitizmus esetén a gazdaszervezeten/-ben szaporodó
mikroba kifejezetten káros.
2.1.1. A normál flóra (mikrobiota)
Az emberi test számos része, gyakorlatilag a külvilággal érintkező minden szerv, szervrendszer rendelkezik
saját, ún. normál flórával, mikrobiotával(2.2.1. ábra).
2.2.1. ábra. Az emberi test normál flórája
Összességében a „velünk” élő mikrobasejtek mintegy tízszeresen haladják meg saját sejtjeink (kb. 10 13) számát.
A fenti szervrendszerekkel szemben az agy-gerincvelői folyadék, a hasüreg és a keringési rendszer fiziológiásan
mikrobamentes, mégha az utóbbiban rendszeresen elő is fordul pár perc időtartamra a mindennapi nyálkahártyasérülések (pl. fogmosás, étkezés) révén oda bejutó néhány csíra. A normál flórát alkotó több száz faj, illetve
törzs között találunk rezidenseket, melyek folyamatosan jelen vannak, illetve tranzienseket, melyek hosszabb
időre nem tudnak a flóra részévé válni. E flóra tagjai kolonizálják a gazda egyes szerveit, azaz a hosszabbrövidebb megtelepedés során nem hoznak ott létre kóros elváltozásokat.
69
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A normál flóra tagjaival mutuális-kommenzális kapcsolatban élünk. Bár a határt a kettő között nehéz megvonni,
a normál flóra egészét tekintve annak jelenléte feltétlenül előnyös a számunkra. Metabolikus funkcióit tekintve a
bél normál flórája számos, a gazda által felvett vitamint (K, B 12) termel, részt vesz a táplálékkal bekerült
karcinogének, illetve egyébként emészthetetlen metabolitok lebontásában. Szerepet játszik az immunrendszer
fejlődésében, a Peyer-plakkok, a mucosalis limfoid szövetek kialakulásában. Az antigénjei ellen termelt
ellenanyagok jelentik az ún. természetes ellenanyagok többségét. Legfontosabb szerepe azonban mindenképpen
a behatoló fertőző ágensek távoltartása. Ennek alapja egyrészt a tápanyagokért, illetve a gazdaszervezet
felszínein kötőhelyet biztosító receptorokért való vetélkedés, másrészt a normál flóra tagjai által termelt antimikrobás anyagok, ún. bacteriocinek, és metabolitok (pl. tejsav) hatása. E védőhatás jelentősége nehezen
túlértékelhető a klinikai gyakorlatban. A gyakori vaginális candidiózis mögött általában a hüvely lactobacillus
flórájának eltűnése áll. Ennél is súlyosabb következménnyel járhat a vastagbélflóra antibiotikus kezelést követő
ritkulása után beálló Clostridium difficile túlsúly a következményes hasmenéssel, esetleg halálos kimenetelű
vérzéses colitisszel (lásd a clostridiumoktárgyalásánál). Mindezen pozitív hatások adják az alapját a
gyógyászatban és a kereskedelemben is tért hódító ún. probiotikumok alkalmazásának.
2.1.2. A kórokozók
A normál flóra tagjai számára a gazdaszervezet védekező mechanizmusai, anatómiai határai korlátokat szabnak.
Ezzel szemben a kórokozók a gazdaszervezettel kialakított kölcsönhatásuk során sikerrel vetélkednek e flóra
tagjaival. Képesek a mechanikus és funkcionális határokat áttörni és ezeken így, vagy sérülések révén túljutva,
már a normál flórával való vetélkedés kényszere nélkül, de a szervezet védekező mechanizmusainak sikeresen
ellenállva, szaporodni. Mindeközben a gazdaszervezet funkcionális és/vagy anatómia integritása sérül, azaz
fertőzés alakul ki. Ugyanakkor számos kórokozó akár hosszú időre is része lehet a normál flórának és csak a
körülmények minimális megváltozása indítja el az invazív fertőzéseket, aminek során a mikroba teljes patogén
képessége érvényre juthat. Így például az orr-garat flórának nem ritkán része a Neisseria meningitidis, a
Streptococcus pneumoniae, vagy a bőrön, orr-üregben a Staphylococcus aureus, melyek adott esetben mind
súlyos invazív fertőzésekért lehetnek felelősek (a részleteket lásd az egyes kórokozók tárgyalásánál).
2.1.3. A fertőzés kialakulásának feltételei, opportunista kórokozók
Az, hogy egy mikrobával való találkozáskor létrejön-e ténylegesen fertőzés, több tényezőtől függ. A mikroba
betegségokozó képességéről, azaz a patogenitásról és a fertőző törzs tényleges virulenciájáról a későbbiekben
részletesen lesz szó. Fontos az is, hogy hány fertőző csírával találkozunk. A fertőzés létrehozásához szükséges
fertőző dózis tekintetében rendkívül nagy az eltérés az egyes kórokozók között. Míg néhány száz, esetleg akár
néhány tucat shigella képes enterális fertőzést (vérhast) létrehozni, a salmonella gastroenteritishez néhány
százezer, a kolerához több millió mikroba szükséges. Természetesen e tények alapvetően befolyásolják az egyes
kórokozók terjedési módját, járványtanát. Végül a fertőzés létrejöttét jelentősen befolyásolja a gazdaszervezet
érzékenysége is. Ez két részből tevődik össze: a genetikai adottságokból, illetve a védekezőképesség aktuális
állapotától.
Számos olyan genetikai konstellációt, illetve defektust ismerünk, melyek az egyes fertőzésekkel szembeni
érzékenységet befolyásolják. A sarlósejtes anaemia, a thalassaemia, a glükóz-6-foszfát dehidrogenáz defektus
csökkenti a maláriával szembeni érzékenységet. Egyes chemokin receptorok genetikus hiánya HIV-vírussal
szembeni rezisztenciát okoz. A P vércsoport antigénre negatív személyek húgyúti hámsejtjein a
galaktóztartalmú repcetorokra specifikus P fimbria adhezinnel rendelkező E. coli sejtek nem tudnak megtapadni,
így bennük sokkal ritkábbak a húgyúti fertőzések.
Genetikai tényezők, betegségek, sőt a kezelés maga is befolyásolhatja a beteg akut védekező képességét. Az ún.
opportunista („a lehetőséget kihasználó”) kórokozók invazivitását a szervezet mechanikai és funkcionális
határai fiziológiás körülmények között sikeresen meggátolják, illetve a normális immunmechanizmusok
sikeresen védik meg ellenük a gazdaszervezetet. Ha azonban a határok integritásában, illetve a védekező
mechanizmusokban sérülés, zavar áll elő, e mikrobák „élve a lehetőséggel”, súlyos, életveszélyes fertőzéseket
tudnak létrehozni. E betegeket hívjuk immunkompromittáltaknak, tágabb értelemben ide sorolva nem csak az
adaptív immunitás, de a természetes, akár mechanikus védelem sérüléseit is – pl. égettek, katéterezettek. Nem
ritkán e fertőzések endogén eredetűek, azaz a beteg saját normál flórájából származnak (pl. koaguláz negatív
staphylococcusok), de lehetnek exogének is, környezeti, amúgy egészségesekre általában nem veszélyes
mikrobák is. Az opportunista kórokozók között gyakori a széles körű természetes és szerzett antibiotikumrezisztencia (lásd később). Számos képviselőjük meglehetősen igénytelen, ellenálló, tehát a környezetben
remekül túlél. E tulajdonságaik teszik érthetővé, hogy több közülük vezető helyen szerepel a nozocomialis (azaz
a kórházban szerzett) fertőzések okozói között.
70
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.1.4. Endogén és exogén fertőzések, a fertőzés forrása, rezervoárja
A fertőzések forrásukat tekintve lehetnek belső, endogén és külső, exogén fertőzések. Az endogén fertőzések
kórokozói a szervezet saját, pl. bőr, bél, garat flórájából származnak. Az opportunista infekciók egy része
mellett ez igaz néhány olyan kórokozóra is, melyek kifejezett szerv-specifitással rendelkeznek. A húgyúti
infekciók túlnyomó többségét a bélflórából származó kórokozók, az aspirációs tüdőgyulladást a szájflóra tagjai,
a katéterhez kötött véráram fertőzéseket a bőrflóra rezidensei hozzák létre, melyek eredeti helyükön semmilyen
tünetet nem okoznak. Bár az endogén fertőzéseket nem szoktuk járványosan terjedő infekcióknak tekinteni, ez a
nézet az utóbbi időben módosulni látszik. Feltételezhető, és egyes esetekben igazolt is, hogy a normál flóra
komponensei is egyénről egyénre terjednek. Ennek gyakorlati következménye pl. a kórházakban a személyzet és
a betegek normál flórája részeként terjedő, majd nosocomialis járványokat okozó mikrobák jelenléte (pl.
MRSA, Acinetobacter baumannii, Clostridium difficile).
Az exogén fertőzések kórokozói kívülről érik el a szervezetet. A fertőzés forrása az az élőlény, vagy élettelen
tárgy, dolog ahonnan a fertőző ágens közvetlenül átkerül a következő érzékeny gazdára. Étel, víz, tárgyak,
állatok, és gyakran emberek szerepelnek a fertőzés forrásaiként. Emberek minden olyan esetben szóba jöhetnek,
amikor ürítik a fertőzésre képes mikrobákat, azaz az inkubáció, a betegség, és a lábadozás, illetve a hordozás
során. A hordozás az a tünetmentes állapot, mely létrejöhet a kórokozóval való találkozáskor a betegség
kialakulás nélkül, vagy a fertőzés után (egyes infekciókra, pl. salmonellózis, jellemző módon), mikor a gazda a
klinikai gyógyulás után nem szabadul meg a kórokozótól, azzal egy kommenzális kapcsolatot kialakítva
krónikus ürítővé válik. Természetesen a legveszélyesebbek a kórokozót az inkubációs idő alatt, illetve a
tünetmentes hordozás során ürítők, hiszen ők, lévén tünetmentesek, „gyanún felül állnak”.
A fertőző ágens rezervoárja az a környezet, mely a mikroba megfertőzött szervezeten kívüli túlélését általában
biztosítja. A rezervoár és a forrás lehet, de nem feltétlenül azonos. Amennyiben egy fertőző ágens élő
rezervoárral rendelkezik, tehát közvetve vagy közvetlenül egy, általában meghatározott fajról terjed az emberre,
zoonozisról beszélünk. Értelemszerűen állatokkal foglalkozók különösen veszélyeztetettek zoonózisok
tekintetében. Az állati rezervoárokban élő mikrobák emberhez történő adaptálódása az új, most keletkező humán
patogének jelentős forrása.
2.1.5. A fertőző ciklus
Ahhoz, hogy egy kórokozó faj sikeresen fennmaradjon több, részben ciklusosan ismétlődő feladatnak kell
megfelelnie. A szervezeten kívül a mikrobának túl kell élnie és terjednie kell, sikeresen be kell hatolnia az
érzékeny gazdába, a gazdán belül meg kell tapadnia, táplálékot kell szereznie, ellen kell állnia a szervezet
védekezőmechanizmusaival szemben,és végül kellő számban kell elhagynia a gazdát, hogy sikeresen el tudja
érni a következő érzékeny szervezetet (2.2.2. ábra).
71
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.2.2. ábra. A fertőző ciklus lépései. A részletes magyarázatot lásd a szövegben
Természetesen az endogén fertőzések ágenseinek csak a szervezeten belüli lépéseket kell megoldaniuk, illetve a
természetes környezetükből (pl. bélcsatorna) a szervezeten belül a fertőzés helyére (pl. húgyutak) jutniuk. A
megoldási módok tekintetében jelentkező különbségek határozzák meg az egyes kórképek járványtani
sajátosságait és tünettanát. Nem minden embereket érintő fertőzés esetén vagyunk „normális körülmények
között” részei e ciklusnak. Ha mégis fogékonyak vagyunk ilyen kórokozókkal szemben, előfordul, hogy az
ember a végső állomás, és a fertőzés emberről emberre nem, vagy csak ritkán terjed tovább. E kórokozók (pl.
leptospirák) természetben való fennmaradását az embertől független gazdák biztosítják.
A köznapi értelemben a fertőző betegségek „terjedése” alatt az ún. horizontális terjedést értjük, azaz az ágens
átvitelét egyik érzékeny gazdáról a másikra. A terjedés egy speciális formája a vertikális terjedés, mikor az anya
in utero adja át a fertőzését magzatának (pl. syfphilis, rubeola).
2.1.5.1. Túlélés és terjedés a környezetben
Az evolúció során e feladatok megoldására egy-egy kórokozó esetén gyakran (bár nem feltétlenül) egymással
összefüggő megoldások fejlődtek ki. A legtöbb tényleges exogén fertőzést okozó mikrobának a környezetben
hosszabb-rövidebb ideig túl kell élnie. A környezet hatásaival (beszáradás, UV-sugárzás, tápanyag hiány)
szemben mutatott ellenállás tekintetében jelentős a fertőző ágensek közötti különbség. Az erre nem, vagy csak
nagyon rövid ideig képes mikrobák terjedése általában valamilyen közvetlen, nyálkahártyáról nyálkahártyára
történő átvitelt (pl. szexuális úton terjedő betegségek), valamilyen köztes gazdát vagy vektort (lásd később)
feltételez. Egyes kórokozók ugyanakkor hosszú ideig képesek a környezetben életben maradni (pl.
mycobacteriumok). Ennek extrém példáját látjuk a spóraképző baktériumok esetén, melyek közül néhány faj
spórái több évtizedig, egyes becslések szerint több évszázadig életképesek maradhatnak a szervezeten kívül.
A kórokozók levegő, kontaktus, közvetítő eszközök és vektorok útján terjednek. Az egyes átviteli, terjedési
módok gyakorlatilag meghatározzák, hogy mi a teendő a fertőzések terjedésének megelőzése érdekében, és
milyen hatásfokkal tehetjük azt.
72
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A levegő révén a mikrobák 1–5 µ nagyságú váladékcseppecskékhez, ún. csepp magvakhoz (droplet nuclei),
esetleg apró szemcsékhez tapadva jutnak át az egyik gazdaszervezetről a másikra. Ezen apró cseppecskék
hosszú időre a levegőben maradnak, akár nagy távolságokat is képesek megtenni, és egészen a bronchiolusokig
jutnak. Ez a tuberkulózis jellemző terjedési módja. A megelőzés nagyon nehéz, tekintve, hogy az elkülönítés
mellett csak a korlátozottan hatékony maszkok, arckendők jönnek szóba.
A kontakt terjedés direkt, közvetlen módja során test a testre viszi át a fertőzést. Számos bőrbetegség, és a nemi
úton terjedő betegségek, állati harapások okozta fertőzések tartoznak ide. Amennyiben a fertőzés nem
közvetlenül a forrástól, illetve rezervoártól terjed a fogékony szervezetre, hanem azt valami élettelen tárggyal
(pl. használati eszközökkel, sztetoszkóppal) létrejött érintkezés biztosítja, indirekt kontaktusról beszélünk.
Tulajdonképpen ide tartozik az enterális fertőzések azon része is, ahol a fertőzés kiváltásához szükséges
rendkívül alacsony csíraszám lehetővé teszi, hogy a fekáliával szennyezett tárgyak, kéz elegendő mikrobát
hordozzon a betegség kiváltásához. Ezeket hívjuk „piszkos kéz betegségeknek” (pl. vérhas), az átviteli módot
pedig fekoorális terjedésnek. Úgy a direkt, mint indirekt kontakt átvitelnek általában is nagyon nagy a
jelentősége, de különösen az a kórházban terjedő fertőzéseknél. Megelőzésüknek viszonylag egyszerű, hatásos,
de gyakran elmulasztott módja a személyi (kézfertőtlenítés!), tárgyi és környezeti higiénia fenntartása.
A kontakt terjedés harmadik, speciális formája a cseppfertőzés (nem összekeverendő a légúti terjedéssel, bár sok
az átfedés!), melynek során a köhögéssel, tüsszögéssel „útnak indított”, de csak kis távolságra (1–1,5 m) eljutó
nagy cseppek terjesztik a kórokozót. A távolságtartás, szájkendő sokat segíthet e kórképek (pl. nátha, influenza,
meningitis, streptococcus torokgyulladás, tüdőpestis) megelőzésében. Ugyanakkor a cseppek tárgyakra ülepedve
kontaminálhatják azokat megteremtve a további, indirekt kontaktus útján történő terjedés lehetőségét.
Az ún. közös közvetítőkkel terjedő fertőzések nagyon vegyes csoportot képviselnek. A hangsúly a „közös” szón
van, azaz egy közös élettelen elem (víz, étel, párologtató párája, vér, szennyezett oldat, infúziós készítmény)
révén több személy is fertőződhet. Természetesen e fertőzések járványtani szempontból, megelőzésük és
megelőzhetőségük tekintetében – a terjesztő vehikulumtól függően – rendkívül eltérőek.
A vektorok olyan ízeltlábúak, melyek fertőző betegségek kórokozóit (vírusokat, baktériumokat, protozoonokat,
férgeket) terjesztik. A mikroba és a vektor kapcsolata rendkívül sokféle lehet. Egyes esetekben a kórokozó
életciklusának elengedhetetlen része a vektor szervezetében sorrakerülő fejlődés (pl. malária plazmodium), más
esetekben a vektor nem feltétlenül szükséges a mikroba életben maradásához, illetve terjedéséhez (pl. a pestis és
pestisbolha kapcsolata). A tényleges vektorok általában nemcsak a mikroba túlélésében és terjesztésében, de az
érzékeny szervezetbe való bejutásban (csípés, vérszívás) is fontos szerepet játszanak. Ezzel szemben az ún.
passzív vektorok (pl. a vérhas kórokozója esetén a légy) a testfelszínükhöz tapadva terjesztik a mikrobákat. A
vektor útján terjedő betegségek megelőzésében meghatározó a vektor irtása (moszkitó irtás), illetve az azzal
való kapcsolat megakadályozása (pl. kullancscsípés elkerülése).
2.1.5.2. Behatolás a szervezetbe, behatolási kapuk
A behatolási kapuk alatt azt a szervrendszert, illetve annak felszíneit értjük, mellyel a mikroba először találkozik
a fertőzés során. A behatolás az esetek többségében komoly feladat elé állítja a mikrobákat, lévén, hogy ezek
többsége számos természetes védekező mechanizmussal rendelkezik. Ezek bármelyikében beálló anatómiai
vagy funkcionális zavar jelentősen növeli a fertőzés esélyét (pl. száraz, vagy gyulladt kötőhártya, köhögési
képtelenség, gyomorsav hiánya, felázott bőr) (2.2.3. ábra).
73
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.2.3. ábra. A kórokozók behatolási kapui és az ott meglévő védekező mechanizmusok
Az alsó és felső légutak nyálkahártyája elsősorban a légúti, míg a száj, illetve gastrointestinum az enterális
fertőzések számára szolgálnak behatolási kapuként. A húgyivarszervek értelemszerűen a húgyúti és szexuális
úton átvihető betegségek esetén szolgálnak bejutási pontként, bár utóbbiak esetében számítani kell bármelyik
más, fizikailag elérhető nyálkahártyafelszínre is. A kötőhártya a behatolási helye például a conjunctivitis és a
tarchoma kórokozóinak. Az ép bőrfelszín elvileg megfelelő védelmet nyújt a legtöbb mikroba ellen, de általában
mindig vannak rajta olyan mikrosérülések, melyeken a kórokozók átjutnak. Természetesen minden sérülés
(valódi trauma, harapás, vektorok csípése, orvosi beavatkozások stb.) ezt a védőréteget áthatolva eleve a
szövetekbe juttatja a kórokozókat.
A behatolás nem jelent feltétlenül szöveti inváziót is, több olyan kórokozót ismerünk, melyek egyáltalán nem
mutatnak inváziós készséget (pl. a kolera kórokozója). A behatolási kapukat jelentős mértékben meghatározza a
mikroba terjedési módja, és jellemzőek a mikrobára. Vannak kórokozók, melyek a szervezetbe különböző
pontokon tudnak behatolni eltérő klinikai képet hozva létre (pl. Staphylococcus aureus – bőr, lágyrész, alsó
légúti és szisztémás fertőzések).
2.1.5.3. Megtapadás, táplálékszerzés, ellenállás a gazdaszervezeten belül, a szervezet
elhagyása
E szervezeten belüli rendkívül összetett folyamatok során jön létre az a dinamikus kapcsolat a kórokozó és a
gazdaszervezet között, melynek során az előbbi biztosítja rövidebb-hosszabb túlélését az utóbbin belül, de –
eltérően a normál flóra tagjaitól – olyan módon, hogy a gazdaszervezet morfológiai és/vagy funkcionális
integritása eközben sérül. E patológiás folyamatok alapja lehet a kórokozók szaporodása vagy toxinjaik hatása
következtében beálló sejt- vagy szövetpusztulás, a gazdaszervezet fiziológiás folyamatainak átalakítása, vagy a
szervezet részéről beinduló, de kontrolálhatatlanná váló válaszreakció, ami megnyilvánulhat akár eltúlzott
gyulladásos reakcióban, akár autoagresszív, autoimmun folyamatokban.
A kórokozók hatása a gazdaszervezetre
A patogén mikróbák gazdaszervezettel történő kölcsönhatása változatos formákat ölthet ((2.2.4. ábra).
74
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.2.4. ábra. A kórokozó-gazdaszervezet kölcsönhatásának főbb típusai
(1) Felszíni fertőzés. A tünetek kialakulásában elsősorban a helyileg termelt toxinoknak van szerepe, melyek a
sejtek működésével interferálnak (pl. kolera), esetleg károsítják azokat (pl. torokgyík). (2) Szöveti invázió. A
szöveti invázió lehet egészen korlátozott, lokális (pl. impetigo), maradhat lehatárolt (pl. egy S. aureus okozta
tályog), de lehet gyorsan terjedő is (pl. S. pyogenes által okozott orbánc, vagy C. perfringens által okozott
gázödéma). (3) Véráramfertőzés, szisztémás fertőzés. A mikróba betörhet a véráramba is szepszist okozva. (4)
Fokális fertőzés. A véráram révén a mikrobák különböző szervekben megtelepedve fokális fertőzéseket,
gócokat, tályogokat hozhatnak létre. A szervi lokalizáció lehet jellemző a kórokozóra, pl. viridans
streptococcusok – szívbillentyűk, endocardium, de számos kórokozó hozhat így létre tüdő- vagy agytályogot.
(5) Lokálisan termelt toxin távolhatása. Egyes mikrobák egyáltalán nem invazívak, szaporodás közben
helyileg termelt toxinjuk azonban, az esetleges lokális hatás mellett, más szervekbe jutva hoz létre, akár az egész
szervezetet érintő hatást. Pl. Corynebacterium diphtheriae – toxin lokális és távol (szív, idegek) hatása,
Clostridium tetani – idegrendszeri szinapszisok, enterohemorrhagias E. coli – a toxin lokális és távol (vese)
hatása. A toxin terjedése történhet a véráram útján (pl. diphtheria, enterohemorrhagias E. coli), vagy pl. az
idegek mentén (tetanus toxin). (6) A szuperantigén jellegű toxinok lokális termelése, akár a kórokozó
invazivitása nélkül (pl. S. aureus fertőzések, hüvelytampon kolonizációja), vagy (7) a kórokozó által kiváltott
invazív fertőzéshez kapcsoltan (pl. S. pyogens nekrotizáló lágyrészfertőzések) beindíthat egy kontrol nélküli
gyulladásos reakciót, mely többszervi elégtelenséghez, toxikus shock szimdrómához vezethet. (8) Intoxikáció.
Ez tulajdonképpen nem fertőzés, a szervezetbe – általában étel útján – az abban megtermelt mikrobiális toxinok
kerülnek (pl. Staphylococcus aureus vagy Bacillus cereus enterotoxinok, botulinus toxin). (9) Fertőzés utáni –
autoimmun – kórképek. Ezek közös jellemzője, hogy az eredeti fertőzés hatására, a kórokozó antigénjei ellen,
akár a mikroba eliminálása után létrejött immunválasz a mikroba antigénjeivel azonos, vagy azokhoz hasonló
antigéneket hordozó szervek ellen hat. Pl. post-streptococcális reumás láz és glomerulonephritis, campylobacter
fertőzést követő Reiter-kór vagy Guillain–Barré-szindróma, enterális fertőzések (pl. yersiniozis) utáni reaktiv
artritis.
Mindeközben a kórokozónak vetélkednie kell a normál flórával a megtapadását biztosító receptorokért, a
gazdaszervezetben rendelkezésre álló, általában meglepően szűkös, tápanyagokból fenn kell magát tartania. Ezt
75
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
megkönnyítendő számos kórokozó a gazda szöveteit, sejtjeit, molekuláit pl. enzimjei, toxinjai révén úgy alakítja
át, bontja le, hogy abból tápanyagokhoz jusson. Mindezt egy kifejezetten „ellenséges” környezetben teszi, ahol
vagy el kell rejtőznie a szervezet védekezőmechanizmusai elől, vagy ellen kell állnia azoknak. Végül, a faj
fennmaradás érdekében külön feladat lehet a következő érzékeny gazdaszervezethez való eljutás. Ez egyes
esetekben csak a mikroba egy új környezetben, pl. egy vektorban, való túlélő képességét igényli, de számos
patogén saját maga biztosítja, hogy kellően nagy számban hagyja el a fertőzött organizmust, és jusson át az új
gazdára (pl. hasmenést, köhögést, tüsszögést kiváltó gyulladás és/vagy toxinok termelése révén).
E kóros folyamatok kiváltásának képességét a patogenitás és virulencia fogalmaival írjuk le, és a következő
fejezetben tárgyaljuk részleteiben.
2.2. Patogenitás és virulencia, virulenciafaktorok
A kórokozóképesség jellemzésére két kifejezést is használunk, a patogenitást és virulenciát. Apatogenitás, egy
adott faj azon általános tulajdonságát jelenti, hogy a másik, meghatározott faj (a gazda) egyébként egészséges
egyedeiben (esetenként csak egy meghatározott szervében, lásd később) egy bizonyos betegséget létre tud
hozni: pl. a Salmonella Typhi emberben hastífuszt okoz. Más szavakkal: a S. Typhi a hastífusz kórokozója. Egy
adott mikrobafaj és egy meghatározott gazdában kiváltott kórkép között meglévő kóroktani kapcsolat
igazolásához Koch fogalmazta meg híres posztulátumait (2.2.5. ábra, A).
2.2.5. ábra. A Koch-posztulátumok (A) és a molekuláris Koch-posztulátumok (B)
A feltételrendszernek jelentős korlátai vannak. Egyrészt, mint korábban már említettük, akár kórokozók is jelen
lehetnek egészségesek normál flórájában. Másrészt, talán még fontosabb, hogy a kísérleti állatok használatán
alapuló feltételrendszer csak közvetve alkalmazható humán, esetleg kizárólag emberre specifikus fertőzésekre.
Mindezek ellenére Koch posztulátumai nagy szolgálatokat tettek (és tesznek) az újonnan felfedezett mikrobák
kórokozó szerepének tisztázásában.
A patogenitással szemben a virulencia a kórokozóképességnek egy pontosan meghatározott törzsre (embernél
azt mondanánk: „személyre”) vonatkoztatott mennyiségi kifejezése: egy patogén faj A törzse lehet virulensebb a
B törzsnél. A virulencia mértékének kifejezésére azt a csíraszámot használjuk, ami ahhoz szükséges, hogy a
fertőzött, érzékeny gazdaállatok 50%-át megbetegítse (ID50 – infektív dózis 50) vagy elpusztítsa (LD50 – letális
dózis 50). Értelemszerűen: ha ehhez kevesebb csíra kell A törzsből, az A törzs virulensebb.
De mitől függ egy adott fajon belül a virulencia mértéke? Mint tanulmányaink során látni fogjuk, a
mikrobagazda kölcsönhatásban számos mikrobiális faktor vesz rész, több faktor járul hozzá azokhoz a komplex
mechanizmusokhoz, melyek végeredményeként a kórokozó a szervezet integritását megbontva (azaz kóros
elváltozásokat létrehozva) biztosítja saját szaporodását. E virulenciafaktorok (pl. adhezinek, invazinok, toxinok,
enzimek, tok stb., lásd később) egyes törzsekben termelt mennyisége, fajon belüli változatai, fellelhető
kombinációik határozzák meg a virulencia mértékét. A virulencia faktorok plazmid vesztés vagy mutáció miatt
történő elvesztése a virulencia csökkenéséhez, esetleg teljes elvesztéséhez vezet. Ennek mesterséges úton
76
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
történő előidézése az ún. attenuálás, melyet kiterjedten alkalmaznak az élő, attenuált (azaz már nem virulens)
vakcina törzsek (lásd később) előállítása során. Ehhez természetesen ismerni kell, hogy mik egy kórokozó
virulencia faktorai, illetve azok génjei. Egy virulencia faktor (illetve gén)-jelöltről a Stanley Falkow amerikai
mikrobiológus által megfogalmazott molekuláris Koch posztulátumok segítségével igazolhatjuk a
kórokozóképességgel fennálló kapcsolatát (2.2.5. ábra, B).
Számos, a virulencia faktorokkal analóg funkciót betöltő elemmel a normál flóra tagjai is rendelkeznek, melyek
a szervezetet kolonizálni nem képes mikrobáktól elkülönítik őket. Bár ezek szerepüket tekintve (pl. adhezinek)
nem feltétlenül különböznek a kórokozók faktoraitól a végeredmény (ártalmatlan kolonizálás, illetve fertőzés)
különbözősége miatt ezeket nem tekintjük virulenciafaktoroknak.
A virulenciafaktorok nagy csoportjai az adhezinek, invazinok, toxinok, a szervezet védekező rendszerei ellen
ható és egyéb faktorok.
2.2.1. Adhezinek
A szervezetben – ellenálva a rendkívül hatásos tisztító mechnizmusoknak (lég-, és folydékráamlás, perisztalzis
stb.) – a mikrobának biztosítani kell fizikai helyben maradását, ráadásul gyakran ezt a normál flóra tagjaival
kompetícióban kell tennie. Ebben az adhézióban,mely gyakran különböző mechanizmusok által létrehozott
szekvenciális interakció eredménye, szerepet játszhatnak a mikroba és a gazdszervezet sejtjei, felszínei közötti
aspecifikus, hidrofób erők (nem véletlen, hogy a virulens mikrobák egy részének felszíne jóval víztaszítóbb,
mint az avirulenseké). Igaz, ez adott esetben hátrány is lehet: e mikrobák a phagocytákhoz is jobban
tapadhatnak. Az esetek többségében azonban az adhézió specifikus ligand-recpetor kapcsolaton alapul. Ennek
jelentősége óriási: egy fertőző ágens faj-, és szervspecifitását az határozza meg, hogy a mikroba rendelkezésre
álló adhezinjeivel hova tud kapcsolódni. Az adhezinek ligand-epitópjai lehetnek a sejtfal, a külső membrán, a
tok részei, de leggyakrabban a különböző fimbriák végén helyezkednek el (ezek leírását lásd a baktérium sejt
alkotórészeiről szóló fejezetben). E rigid pilusok az adhézió során mintegy áthidalják a két partikulum, a
mikroba és a receptort hordozó felszín között esetleg fellépő fizikai taszító erőket. E tekintetben némileg
emlékeztetnek a vírusok hasonló funkciói tüskéire, hemagglutininjeire.
A receptorok a gazdaszervezet legváltozatosabb felszínein fellehető – egyébként más, a gazda számára
fiziológiás célra – kifejlődött struktúrák. A sejtmembrán, a sejt közötti kötőszövet, a bazálmembrán mind
hordozhatnak ilyen doméneket. Vannak esetek, amikor a mikroba biztosítja saját maga számára a receptort, azt
ún. III. típusú szekréciós rendszerével (lásd később) a sejtmembránba injektálva (pl. enteropatogén E. coli Tir
receptora).
Egyes kórokozók (és számos nem kórokozó) esetén különböző élő és élettelen felszínhez történő adhéziót
követően egy intenzív exopoliszaharidtermelés révén alakul ki az ún. biofilm (2.2.6. ábra).
2.2.6. ábra. A biofilm. Magyarázatot lásd a szövegben
Ebben a vastag, rendkívül vizes szénhidrátrétegben helyezkednek el a, sokszor több fajból álló mikroba
populáció ún. szesszilis sejtjei, míg abból leszakadva, más területekre jutva az ún. planktonikus sejtek viszik
tovább a tenyészetet. A mindennapi életben (pl. vízvezetékek) csakúgy, mint szervezetünkben gyakoriak a
biofilmek: a normál flóra jelentős része biofilm formában kolonizálja a felszíneket. Ugyanakkor számos
kórokozó, opportunista kórokozó is kiváló biofilmképző (pl. Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa, több
staphylococcus faj). Ezek a szervezetbe beültetett inert felszíneket (pl. katéterek, implantátumok) megfertőzve
77
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
súlyos problémát okoznak. A biofilmben élő mikrorganizmusok ugyanis nem csak a szervezet
immunrendszerétől védettek, de a legtöbb antibiotikum sem képes egykönnyen e struktúrába behatolni. Így
gyakran az egyetlen megoldás a katéter, implantátum eltávolítása.
2.2.2. Invazinok
Speciális esetei az adhéziónak, amikor a mikrobiális ligand a célsejt citoszkeleton rendszerével funkcionális
kapcsolatban álló felszíni receptorokhoz (pl. integrinek) kapcsolódik. Ez esetben az adhézió olyan
átrendeződéseket indíthat meg a citoszkeleton rendszerbe, ami a mikroba bekebelezéséhez, sejtinvázióhoz vezet.
A sejtinvázióra képes mikrobák lehetnek obligát intracelluláris patogének, melyek a gazdasejten kívül nem
tudnak szaporodni (pl. vírusok, rickettsiák, coxiella, chlamydiák). A fakultatív intracelluláris kórokozók ezzel
szemben bár képesek egyes sejtekbe behatolni és ott életben maradni, de ez nem feltétlenül szükséges – legalább
is in vitro – életben maradásukhoz (pl. mycobactériumok, salmonellák, shigellák). A célsejtek lehetnek
professzionális phagocyták (pl. macrophagok), és alapvetően nem erre specializálódott sejtek (pl. hám- vagy
endothelsejtek).
Az inváziót kiváltani képes mikrobiális ligandokat, virulencia faktorokat invazinoknak hívjuk. Természetesen a
folyamatban szerepet játszó ligandoknak és specifikus receptoraiknak, végül is az aktivált citoszkeloton
komponenseknek megfelelően a mikroba felvételének tényleges mechanizmusa a fajra jellemző. Ennek
megfelelően a mikroba felvétele történhet például phagocytosisszerű, a ligandok és receptoraik szekvenciális
kapcsolódását jelentő „zippzár” mechanizmussal, a makropinocitózisra emlékeztető bekebelezéssel, ligand
vezérelte endocitózissal vagy a pl. legionellákra jellemző „coiling” phagocytosissal. A bekebelezés után a
phagosomában található környezet, pH, illetve a lysosomával történő egyesülés után annak enzimjei a legtöbb
mikrobát képesek elpusztítani. Egyes intracelluláris kórokozók (pl. shigellák, Listeria monocytogenes) néhány
perc alatt kiszabadulnak a phagosomból, és szabadon replikálódnak a citoplazmában. Mások (toxoplasma,
légionellák, salmonellák, mycobactériumok) életben maradásuk érdekében képesek úgy befolyásolni a sejt
működését, hogy elmarad a phagosoma savanyodása, a lysosomával történő fúziója. Ismét mások (pl.
neisseriák) csak a sejtréteg alatti szövetekbe jutás, azaz a transzcitózis idejére tartózkodnak a célsejtekben.
Az intracelluláris lét, a tápanyagok jelenléte, a relatív védettség a szervezet immunmechnizmusaival, főleg a
humorális oldallal szemben, egyfajta biztonságot nyújt a mikroba számára. Nagy általánosságban igaz, hogy az
intracelluláris mikrobák által okozott fertőzések esetén, mégha termelődnek is specifikus ellenanyagok, a
sejtmediált válasz a hatékonyabb. Végül ilyen fertőzések esetén figyelembe kell venni, hogy a sejtekbe
behatolni képtelen antibiotikumok, legalábbis önmagukban, gyakran hatástalanok.
2.2.3. Mikrobiális toxinok
A mikrobák, elsősorban a baktériumok számos, specifikus farmakológiai hatással rendelkező anyagot
termelnek, amelyeket, amennyiben patológiás elváltozásokat okoznak a gazdaszervezetben, toxinoknak
nevezünk. Szerepük a kórokozó szempontjából is változatos: a sejtek, szövetek oldásával elősegíthetik a
mikroba táplálékszerzését, szövetekben történő terjedését, mások leukocid hatásuknál fogva vagy a ciliáris
mozgást gátolva akadályozhatják a természetes és fajlagos védekezőmechanizmusok működését, vagy éppen
elősegíthetik a mikroba új gazdára való terjedését (pl. a köhögést vagy hasmenést indukáló toxinok).
Hagyományosan, függően attól, hogy a mikroba aktívan hozzájárul-e a toxin sejtből történő kijutásához, szokás
a toxinok két nagy csoportját elkülöníteni: az endotoxint és az exotoxinokat (2.2.1. táblázat).
2.6. táblázat - 2.2.1. táblázat. A bakteriális endo-, és exotoxinok összehasonlítása
Endotoxin
Exotoxinok
Minden Gram-negatív típusú sejtfallal
Számos Gram-negatív és Gram-pozitív
rendelkező baktérium
baktérium
A külső membrán LPS-ének
A környezetbe szekretált
lipid A része
molekulák
78
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Lipid
Fehérje
Hőstabil
Döntő többsége hőérzékeny*
Proteázstabil
Proteázérzékeny
Toxoiddá nem alakítható
Döntő többség toxoiddá alakítható
Fajtól függetlenül hozzávetőleg
Fajlagos hatás
azonos hatás
Tisztítva – az oldékonyság csökkenése
Tisztítva fajlagos toxicitása
miatt – csökken a toxicitás
növekszik
Gyenge immunogén, a specifikus
Ellene antitoxikus ellenanyagok
ellenanyagok védőképessége korlátozott
termelhetőek
* Kivétel pl. E. coli vagy S. aureus enterotoxin
Míg az endotoxin a Gram-negatív külső membrán része, az exotoxinokat a termelő mikroba szekretálja a
sejtből. Ennek részletei sokkal jobban ismertek a Gram-negatív, mint a Gram-pozitív sejtek esetén. Egyes
toxinok (pl. az E. coli alfa-hemolizin) az ún. I-es típusú szekréció révén jutnak ki a sejtből, melynek során a
molekula egy lépésben egy, a belső és külső membránt áthidaló három fehérjéből álló csatornán jut a sejten
kívülre. Mások, pl. a koleratoxin vagy a diftériatoxin a II-es típusú szekréció során eltérő, egymástól részben
független mechanizmusokkal transzportálódik a két bakteriális membránon keresztül. Számos bakteriális
virulencia faktor szekréciója történik a III-as típusú rendszeren keresztül, mely érdekes módon evolúciós
rokonságot mutat a baktériumok rendkívül összetett csillóival. E komplex úgy működik, mint egy, a mikroba és
a célsejt között létrejött adhézió által aktivált inkjekció („injectosome”-nak is nevezik). Ennek oka, hogy nem
csak a két bakteriális membránon juttatja át a szekretálandó faktort, hanem a célsejt membránján is, azaz
közvetlenül a célsejtbe juttatva azt. Ilyen toxinok például a yersiniák phagocytosist gátló Yop fehérjéi, de a
toxinok mellett hasonló mechanizmussal jutnak a célsejtbe a shigellák invazinjai, vagy az Enteropatogén
Escherichia coli adhéziót biztosító receptora, a Tir. A IV-es típusú szekréciós rendszer elemei szintén
mindhárom membránon átjuttatják a toxinokat. Sok tekintetben emlékeztetnek a sejt-sejt közötti kapcsolatot
biztosító bakteriális konjugációs rendszerre. Ezen a módon szekretálódik pl. a pertussis toxin, a Helicobacter
pylori CagA toxinja, illetve több, a célsejt organellumok sejten belüli mozgását befolyásoló legionella toxin.
Számos exotoxin molekula alegységekből épül fel. Az I és II szekréciós rendszerek által szekretált exotoxinok
döntő többsége ún. A-B toxin, azaz rendelkezik Aktív (A) és a célsejtje felszínén a receptort felismerő kötő
(Binding – B) doménnel. A két egység aránya lehet 1:1 (pl. diftéria toxin), de gyakori a 1:5 arány is (pl. a
koleratoxin öt B alegységgel rendelkezik). Vannak toxinok, pl. a lépfene kórokozójának toxinja, melynél egy B
egységhez két eltérő funkciójú A1 (adenil cikláz, ödéma faktor) és A2 (proteáz, letális faktor) domén
kapcsolódik.
Az exotoxinok termelését a fajra jellemző stimulusok váltják ki. Egyesek a logaritmusos fázisban, mások a
stacioner fázisban, vagy éppen a sporuláció során termelődnek. Gyakori, hogy az alacsony vastartalom
(„éhezés”) indítja el citotoxinok termelését (pl. diftéria toxin, Shiga toxin).
Célszerű a mikrobiális toxinokat a hatás helye, célszövetei, sejtjei alapján csoportosítani. A bakteriális toxinok
hathatnak a sejt közötti állományra, hathatnak a sejt felszínén, anélkül, hogy abba bejutnának, de legtöbb toxin a
célsejten belül fejti ki hatását.
2.2.4. A sejtközötti szövetekre ható toxinok
Ezek általában enzimek, melyek az extracelluláris komponensek lebontása révén segítik a kórokozó terjedését a
szövetekben. Ilyen enzimek például a Streptococcus pyogenes vagy Staphylococcus aureus hialuronidáza, a S.
pyogenesdezoxiribonukleáza, a plazminogén aktivátor hatással rendelkező, és ezáltal a fibrint feloldó
79
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
streptokináz (S. pyogenes), illetve Yersinia pestis plazminogén aktivátora, a Clostridium perfringens által
termelt kollagenáz, elasztáz vagy a Vibrio cholerae által termel, a bélhám elérését elősegítő mucináz.
2.2.5. A sejt felszínén ható toxinok
A sejtmembránt károsító toxinok, az endotoxin és a szuperantigének nem hatolnak a sejtekbe, hatásukat
receptoraikhoz történő kapcsolódásuk révén fejtik ki.
2.2.5.1. A sejtmembránt károsító toxinok
Ezek egy része, pl. a Clostridium perfringens lecitináza, a membránt egyszerűen feloldja. E toxinok másik
csoportja, az ún. pórus formáló toxinok, a membránba könnyen átjárható lyukakat, pórusokat képezve hozzák
lére a sejt ionháztartásának zavarát, illetve egyesek a sejt feloldódását. Ilyen toxinok a hemolizinek, a S. aureus
α-toxinja, a sztreptolizin O. Patológiás hatásuk természetesen a károsított, feloldott célsejttől (pl. VVT,
leukocita) függ.
2.2.5.2. Az endotoxin, azaz a lipid A
Minden Gram-negatív sejtfallal rendelkező mikroba külső membránjának LPS-ében, mint annak legbelső
komponense megtalálható az endotoxin (lásd a baktériumok morfológiájáról szóló fejezetet). Bár hasonló
biológiai hatású molekulákat más mikrobák is termelnek (pl. mycobactérumok a lipoarabinomannant, élesztők a
zymosant, plasmodiumok az exoantigén foszfolipideket), endotoxin névvel csak az LPS-hez kötött lipidet
illetjük. Jóllehet a toxin a poliszaharidától megtisztítható, in vivo azzal komplexben fordul elő. Ezért van, hogy
gyakran az LPS és endotoxin kifejezéseket felváltva használjuk. Ez, bár szigorúan véve nem helyes, de
elfogadható, hiszen a tisztított lipid A rossz oldékonyságánál fogva kevésbé hatásos. Bár a toxin, illetve az LPS
a sejthez kötött, és a baktérium nem szekretálja azt, a mikroba osztódása során mindig válnak le LPS molekulák,
illetve az elpusztult sejtek szétesése révén kerül a tenyészetben, a sejtek környezetében szabad endotoxin. Ennek
következtében, minden olyan környezet, folyadék, amiben Gram-negatív mikrobák szaporodtak, endotoxinnal
szennyezett.
Az LPS egyike az ún. kórokozóhoz kötött molekuláris mintázatoknak (PAMPs – Pathogen Associated Molecular
Patterns), melynek révén a szervezet natív immunrendszere a mikrobákat „általánosságban” felismeri. Az
endotoxint a szérum LPS kötő fehérje (LPS Binding Protein, LBP) szállítja célsejtjeihez: a mononukleáris
phagocyta rendszer sejtjeihez, a neutrofil granulocytákhoz, B limphocytákhoz és vérlemezkékhez. Az endotoxin
a felszínükön található TLR4 és CD14 receptorokhoz kötődve aktiválja a macrophagokat, IL-1, IL-6, és TNF-α
termelést, illetve következményesen másodlagos mediátorok termelését váltva ki. E komplex válaszreakció
(2.2.2. táblázat) kimenetele döntően függ a szervezetet stimuláló LPS mennyiségétől.
2.7. táblázat - 2.2.2. táblázat. Az endotoxin hatásai
Cél sejt/rendszer
Hatás
Következmény
Macrophagok
TNF-α, IL-1, IL-6 termelés,
Macrophag aktiválás, lizoszomális
enzimek termelésének fokozása, a
másodlagos mediátorok (PAF, NO) természetes
védekező
rendszer
termelésének beindítása
gyulladásos reakciójának beindítása,
láz
Nagy mennyiség esetén akutfázisfehérjék termelésének fokozása,
vasodilatatio,
vérnyomás
esés,
perfúziós zavar,
B lymphocyták
Fokozott osztódás
Neutrofil leukocyták
Adhéziós
molekulák
kifejeződése
Ig termelés
hatás)
fokozása
(adjuváns
fokozott Extravastio,
fokozott
ellenes aktivitás
mikróba
80
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Degranuláció
Fibrin
stabilizáló
szekréciója
Endothel sejtek
Nagy
mennyiség
esetén
szövetkárosítás,
thrombusok
mediátorok stabilizációja
Intercelluláris adhéziós Molekulák Fokozott trombóziskészség
(ICAM) fokozott kifejeződése
Tissue Factor Pathway Inhibitor
(TFPI) és trombomodulin szintézis
csökkenés
Vérlemezkék
Vérlemezkék feloldása
Alvadást
fokozó
kibocsájtása,
mediátorok
Komplement
Aktiválás alternatív úton
Membrán Attack Complex(MAC)
képzés
C3b opszinizáló hatása – hatásosabb
phagocytosis
Leukocita kemotaxis fokozása
Nagy
mennyiség
esetén:
Anafilatoxinok
(C3a,
C5a)
termelésének fokozása, kapilláris
permeabilitás fokozása, leukocyta
degranuláció
Véralvadási rendszer
Nagy
mennyiség
esetén Fokozott
alvadás,
Disseminált
Haegemann-faktor aktiválás
Intravasculáris Coagulatio (DIC)
Megjegyzés: Tekintve, hogy az endotoxin számos sejtre, rendszerre úgy közvetlenül, mint mást sejtek (pl.
macrophagok) által termelt citokineken keresztül is hat, a táblázatban az egyszerűség kedvéért nem teszünk
különbséget e közvetlen és közvetett hatások között.
Nagyon kis mennyiség, mint ami pl. a bél normál flórájából fiziológiásan éri el a szervezetet, hozzájárul az
immunrendszer „fittségének” fenntartásához. A lokális fertőzések során felszaporodó kis mennyiség a natív
immunrendszeren keresztül gyulladásos „alarm” reakciót indít be, ami a fertőzés demarkálásához, az ágens
elimináláshoz, illetve a fajlagos válasz beindításhoz vezet. Nagyobb mennyiség hatására már megjelennek a
szisztémás hatások, a láz, az akutfázis-fehérjék emelkedése. Nagyon nagy mennyiség hatására, mint ami pl.
Gram-negatív szepszis vagy endotoxinnal kontaminált folyadék infúziója kapcsán kerül a szervezetbe, az amúgy
a gazda védelmét szolgáló gyulladásos reakciók szisztémássá és kontrolálhatatlanná válnak. Az óriási
citokinfelszabadulás következménye a vazodilatáció, a vérnyomás esése, a csökkenő perfúzió. Metabolikus
acidózis áll be, a véralvadási rendszer „túlműködése” miatt disseminalt intravasculáris coagulatio (DIC) jön
létre. Mindennek a következménye a többszervi elégtelenség, shock, ún. endotoxin shock.
Néhány rendkívül invazív mikroorganizmus (pl. Yersinia pestis, francisellák) az LPS által beindított természetes
védekező mechanizmust megakadályozandó olyan LPS-t termel, ami ugyan kevésbé toxikus (a pestisbaktérium
esetén ráadásul még az O-oldallánc is hiányzik), de sokkal kevésbé aktív a natív immunrendszer stimulálását
tekintve, mint egyéb LPS-ek.
A szepszis során létrejövő szisztémás gyulladásos válasz (SIRS) kialakulásában betöltött meghatározó szerepe
miatt felmerül az endotoxinellenes antitestek terápiás alkalmazásának lehetősége is.
Tekintve, hogy egy oldat sterilizálása nem jelent endotoxinmentességet, a toxin kimutatása nagyon fontos. Ez
történhet különböző kromogén reakciókkal, vagy az endotoxin azon hatásán alapulva, hogy a sarkantyúrák
(Limulus polyphemus) amöbocitáinak lizátumát az endotoxin megalvasztja (ez az ún. limulus teszt).
81
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.2.5.3. A szuperantigének
A szuperantigének a sejt felszínén ható toxinok különleges csoportját képezik. Az antigén prezentáló sejtek
MHC II receptora és a T-sejt receptor között hoznak létre a fiziológiás antigén közvetítette felismeréstől eltérő
kapcsolatot, mely azonban szintén a T-sejtek aktiválásához vezet. Míg a normális antigén-közvetítette aktiválás
csak a T-sejtek egy igen kis hányadát érinti, a szuperantigének a T-sejt populáció mintegy 20%-át képesek
stimulálni. Ez olyan mértékű citokinkiáramlást eredményez, ami – némileg az endotoxin hatásnál leírtakra
emlékeztető módon – a keringés összeomlásához, toxikus shock szindrómához vezethet. A legfontosabb
bakteriális szuperantigének a S. aureus Toxic Shock Syndrom Toxinja (TSST-1), több enterotoxinja, és a S.
pyogenes pyrogén exotoxinok.
2.2.6. A sejten belül ható toxinok
E csoportba tartozik a legtöbb exotoxin. Ezek egy részét, mint láttuk, a III-as vagy IV-es szekréciós
mechanizmusok juttatják a célsejtbe. Többségük azonban tipikus A-B toxin, melyek receptorhoz való kötődése
után a sejt azokat receptor mediált endocitózissal veszi fel – általában az B alegységgel együtt. Ez az endoszóma
érése (savanyodása) során hasítódik az aktív (A) doménről ezáltal aktiválva azt, mely aztán kikerül a citoszolba.
E toxinok fajlagos hatását egyrészt hatásmechanizmusuk, másrészt célsejtjeik határozzák meg.
Számos toxin A alegysége rendelkezik ADP riboziltranszferáz hatással, azaz a NAD-ról egy ADP-ribózil
csoportot transzferál különböző célmolekulákra. Így működik például a diftériatoxin, a koleratoxin, a
Pseudomonas aeruginosa exotoxin A-ja. A különböző patofiziológiás következmények magyarázata az eltérő
sejtek és eltérő célmolekulák. A diftéria toxin az elongációs faktor 2-t (EF-2) ADP-ribozilálja blokkolva a
célsejtek fehérjeszintézisét azok pusztulását okozva. A koleratoxin a vékonybél hámsejtek G-fehérjéjére visz át
egy ADP-ribozil csoportot a sejten belüli cAMP-szintet növelve a következményes, súlyos hasmenést
eredményező fokozott só- és vízszekrécióval.
A tetanus- és botulinustoxinokproteáz aktivitással rendelkezőA-B típusú neurotoxinok.A közös bennük, hogy
gátolják különböző neurotranszmittereket tartalmazó intracelluláris vezikulomok sejtmembránnal történő
fúzióját, megakadályozva e mediátorok felszabadulását. A botulinustoxin a perifériás idegvégződéseknél
akadályozza így a serkentő transzmitterek kiáramlását, ezzel petyhüdt bénulást okozva. A tetanustoxin az
idegsejtek közötti szinapszisoknál akadályozza a gátló mediátorok felszabadulását, aminek spasztikus bénulás a
következménye.
2.2.7. A szervezet védekező rendszerei ellen ható faktorok
A kórokozónak az érzékeny gazdaszervezetben történő megtelepedése, illetve túlélése során a annak
mechanikus, natív és adaptív védekező mechanizmusai ellen sikerrel kell vennie a harcot. Egyes mikrobák
túlélésük érdekében megpróbálják ezt legalábbis részben elkerülni vastag biofilm rétegben, vagy nem
professzionális phagocytákban szaporodva. Mások a különböző effektor mechanizmusokkal szemben többékevésbé hatásos védelmet fejlesztettek ki.
A mechanikai eltávolítás meggátlása
A szamárköhögés kórokozójának tracheális citotoxinja sikerrel blokkolja a légúti hengerhám csillószőreinek
mozgását.
2.2.7.1. A természetes immunválasz beindításának gátlása
A mikrobák által kiváltott természetes válasz beindításában kulcsszerepet játszik a PAMP-ok különböző sejtek
TLR-jeihez (Toll-like receptors) való kötődése. E struktúrák (pl. a Gram-negatívok LPS-ének, a Gram-pozitív
sejtek teikólsavjának) elrejtése, elfedése egy vastag, hidrofil tok révén csökkenti a válasz erejét. Ennek látjuk
példáját pl. a Salmonella Typhi fertőzés esetén, ahol a tokszerű Vi antigén jelenléte miatt meglehetősen gyenge
natív válasz alakul ki, különösen ha összehasonlítjuk a tok nélküli egyéb salmonellák által okozott szisztémás
fertőzésekkel (lásd a salmonella fejezetet). Ide sorolhatjuk azokat a rendkívül invazív fertőzéseket is (pl.
francisellák), ahol a kórokozó endotoxinja némileg eltér a megszokottól, kevésbé toxikus, sőt esetleg az LPS
poliszaharid oldallánca is hiányzik (pl. Yersinia pestis). Mindezeknek szintén az erős natív válasz elmaradása a
következménye.
2.2.7.2. Komplement aktiválás, lízis és opszonizáció elkerülése
82
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
E mechanizmusokat szokás együttesen szérumrezisztenciának nevezni. Néhány mikroba képes sziálsavat kötni a
felszínére, LPS-ébe (pl. Neisseria gonorrhoeae), mely gátolja a komplement rendszer aktiválását. A Neisseria
meningitidis komplement aktiválásra képtelen IgA-t köt, amivel megelőzi egyéb, e tekintetben aktív Ig
osztályok kötődését. Több bélbaktérium (pl. salmonellák) képes az LPS O-specifikus oldallánc hosszának
szabályozására. A hosszú oldallánc megakadályozza a komplement kaszkád végeredményeként képződő MAC
(Membrán Attack Complex) sikeres inzertálódását.
2.2.7.3. A phagocytosis gátlása
A komplement aktiválás elmaradása eleve a kemotaktikus molekulák felszabadulásának elmaradásához, illetve
az opszonizáció csökkenéséhez vezet. A Bordetella pertussis adenil cikláza a cAMP-szint emelésével
akadályozza a leukocyta migrációt. A S. pyogenes C5a peptidáza a fehérvérsejtekre ható kemotaktikus
faktorokat emészti.
Több mikroba termel a fehérvérsejteket elpuszító leukocidineket, például S. aureus, S. pyogenes, P. aeruginosa,
C. perfringens. Mások, pl. a shigellák, a macrophagok által felvéve, azokban szaporodva képesek azokat
elpusztítani.
A phagocytosis meggátlásában kiemelkedő jelentősége van a bakteriális toknak, ez talán a tok legfontosabb
szerepe. Fontos azonban megértenünk, hogy ez az anti-phagocyter hatás a természetes válasz során jelentkező,
specifikus elemeket nem tartalmazó phagocytosisra érvényes csak. Amennyiben a gazdaszervezet már tokspecifikus ellenanyagokat termel, azok a tokhoz való kapcsolódásukkal rendkívül hatásosan opszonizálják a
mikrobákat. Nem véletlen, hogy a legtöbb tokos mikrobák elleni védőoltások gyakran tartalmaznak tok
poliszaharidot (pl. Haemophilus influenzae, Neisseria meningitidis, Sreptococcus pneumoniae). Az antitestek
opszonizáló hatását és ezáltal a phagocytosist csökkeni a S. aureus által termelt Protein A. Ez „rossz végén”, az
Fc doménnél fogva köti a baktérium felszínéhez az immunglobulin molekulákat, így annak opszonizáló hatása
elmarad.
2.2.7.4. Túlélés a phagocytákban
A phagocyták mikroba pusztító hatásához a phagosomának a lysosomával fúzionálnia kell. Ezt számos mikroba
képes megakadályozni, pl. a Mycobacterium tuberculosis, Legionella pneumophila, Toxoplasma gondii. E
kórokozók feltehetően a phagosoma membránt képesek úgy megváltoztatni, hogy annak normális sejten belüli
mozgása, sorsa változik meg. A túlélés másik hatásos módja, ha a mikroba egyszerűen képes túlélni a
lysosomális enzimek hatását – feltehetően a környezet módosításával, illetve az enzimek gátlásával. Ezt
figyelték meg salmonellák, mycobactériumok, leishmaniak esetén. A L. pneumophila a neutrofil sejtekben
annak metabolizmusát képes úgy befolyásolni, hogy a mikrobát elölni hivatott oxidatív mechanizmusok
hatékonysága jelentősen csökken. A S. aureus nagy mennyiségben termelt kataláza révén bontja le a toxikus
H2O2-t. Egyes intracelluláris baktériumok egyszerűen feloldják a phagosoma membránt és kiszabadulnak a
citoplazmába (pl. shigellák, Listeria monocytogenes, rickettsiák). Szaporodásuk a shigellák esetén a phagocyta
pusztulásához vezet.
2.2.7.5. Az immunválasz hatásainak elkerülése
Több mikroba rendelkezik olyan mechanizmusokkal, melyek a specifikus immunválasz kialakulását
akadályozzák, illetve egyes effektoraikkal interferálnak. Nem csak a közismerten ilyen hatású HIV, de a
kanyaróvírus is okoz, általában átmeneti, immunszupresziót. Feltehető, hogy a szuperantigének termelésének is
ez az előnye a mikroba szempontjából: önmagában is anti-mikrobás hatású gyulladásos mechanizmusok
kimerítése a még hatásosabb specifikus választól vonja el az immunrendszer kapacitásait.
2.2.7.6. Az antigenitás változtatása
Több mikroorganizmus tudja – általában mozaik gének átrendezésével – egyes antigénjeinek epitópjait úgy
megváltoztatni, hogy ezzel a már kialakult válasz hatásosságát csökkentse. A legtöbb salmonella csillója két,
antigenitását tekintve különböző „fázisban” kerülhet kifejezésre. A Trypanosoma brucei felszíni
glikoproteinjének, vagy a Borrelia recurrentis külső membrán fehérjéinek antigenitása a fertőzés során akár
többször is megváltozik. Utóbbi esetében az immunválasz átmeneti, majd periódikusan megszűnő
hatásosságával magyarázható a jellegzetes „visszatérő láz”. A Neisseria gonorrhoeae fimbriák antigénjeinek
változatossága mindezideig hatásosan akadályozta meg sikeres vakcina előállítását, és rendszeresen
megszenvedjük az influenzavírus antigenitásának változó képességét is.
2.2.7.7. Mimikri
83
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Számos mikroba rendelkezik olyan epitópokkal, melyek keresztreakciót mutatnak a gazdaszervezet saját
antigénjeivel. Úgy a Neisseria meningitidis B, mint az E. coli K1 tokantigénjei ebbe a kategóriába tartoznak, a
szervezet nem ismeri fel őket idegennek. (Nem véletlen, hogy nem is sikerült mindeddig B tok antigént
tartalmazó vakcinát előállítani). Egyes esetekben ezt a hatást a mikrobák a gazda saját molekuláit a felszínükhöz
kötve érik el, mitegy „gazdának álcázva magukat”. Ilyen hatása is lehet a már említett protein A-nak, de számos
kórokozó képes a felszínéhez kötni fibrinmolekulákat is.
2.2.8. Egyéb faktorok
Ureázok. Az ureáz enzim hatására a karbamidból a környezet pH-ját emelő ammónia jön létre. Ezt használják
ki a proteusok a vizelet lúgosítására – aminek káros mellékhatása a struvit kövek kialakulása. Hasonlóan, a
gyomornyálkahártyán uralkodó extrémen savas miliőt teszi a Helicobacter pylori számára elviselhetővé annak
hasonló, rendkívül nagy mennyiségben termelt enzimje.
Sziderofórok. A baktériumoknak növekedésükhöz nagyon kis mennyiségben, de szükségük van vasra, általában
ferri ionok formájában. Bár a szervezetben nagyon sok vas található, az gyakorlatilag mind valamilyen
fehérjéhez (pl. transzferrinhez, ferritinhez, laktoferrinhez, hemoglobinhoz) erősen kötött, a mikroba számára
közvetlenül nem hozzáférhető formában található (nem véletlen, hogy a szervezetben a mikroba által észlelt
„vashiány” több virulencia faktor expressziójának ingere, azaz jelzi, hogy a kórokozó a gazdaszervezeten
„belül” van). A sziderofórok kis, a mikroba által szekretált molekulák, melyek affinitása a vashoz még nagyobb,
mint e fehérjéké. Ennek következtében a fehérjékről, az egyébként a kötés irányában eltolt egyensúly szerint
rendkívül kis mennyiségben folyamatosan disszociáló fémionokat megkötik, mintegy lelopva onnan a vasat.
Számos kórokozó rendelkezik e sziderofór-vas komplexeket megkötő felszíni receptorokkal, melyeken keresztül
a vasat képesek felvenni.
3. 2.3. IMMUNITÁS
Szekeres Júlia
3.1. Az immunrendszer működése
3.1.1. Az antigén
Definíciószerűen antigénnek tekinthető minden olyan molekula, amely a T-, illetve a B-lymphocyták
antigénfelismerő receptoraival kölcsönhatásba lépve immunválaszt vagy toleranciát vált ki. Az epitop, vagy
antigén determináns csoport a makromolekulának azon része, mely a B, illetve a T-sejt receptorával
kapcsolódni képes. A B-sejtek antigénfelismerő receptora az antigén konformációját, míg a T-sejtek receptora az
alkotóelemek szekvenciáját ismeri fel.
Az antigénitást befolyásoló tényezők
Egy adott molekula antigenitását számos tényező befolyásolja. Az antigenitás mértéke függ az anyag kémiai
természetétől. A fémektől (pl. nikkel) a fehérjékig a legváltozatosabb kémiai csoportokba tartozó molekulák
rendelkeznek antigén tulajdonsággal. A legerősebb immunválaszt kiváltó antigének a fehérjék (szérumfehérjék,
bakteriális exotoxinok, enzimek) és a szénhidrátok (bakteriális sejtfal antigének). Gyengébb antigének a
lipoproteinek (sejtmembrán fehérjék), glikoproteinek (vércsoport antigének), polipeptidek, (pl. inzulin).
Antigenitás szempontjából a sor végén helyezkednek el a nukleoproteinek, RNS és DNS (Le faktor), melyek
gyakran autoantigénként viselkednek.
Az antigenitást befolyásolják a molekula fizikai tulajdonságai, így annak tömege, konformációja, az antigéndetermináns molekulán belüli elhelyezkedése, a molekula rigiditása és katabolizálhatósága. Kis molekulasúlyú
antigén általában magában nem, azonban nagyobb hordozó molekulához kapcsolódva képes az immunválasz
kiváltására és a képződött ellenanyaggal carrier nélkül is reakcióba lép.
Az antigén-determináns csoport molekulán belüli elhelyezkedése meghatározza az epitóp hozzáférhetőségét.
A flexibilis molekulák általában nem jó antigének. A zselatin nem immunogén, annak ellenére hogy nagy
molekula. Ha azonban poli-L tirozin beépítésével rigiddé tesszük a zselatint, jó antigénné válik.
84
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Az antigenitás szempontjából fontos a molekula katabolizálhatósága, mert az antigén-felismerő receptorok csak
az antigént prezentáló sejt által megfelelő méretű darabokra lebontott antigén fragmentumokkal képesek
kapcsolódni.
Az „immunogenitás” komplexebb fogalom, mely a válaszoló szervezet sajátságait is figyelembe véve azt fejezi
ki, hogy az antigén milyen választ vált ki egy adott szervezetben.
Az antigén szempontjából az immunogenitást befolyásolja az antigén forrása, pontosabban, a válaszoló
szervezettől való idegenségének mértéke. Minél távolabb áll az antigén immunológiai szempontból a válaszoló
szervezettől, annál nagyobb immunválasz várható. Emberben a mikrobiális (xeno) antigének, vagy akár az
emberi faj más egyedéből származó alloantigének erős immunválaszt váltanak ki, míg az azonos genetikai
állományú egyén antigénjei (syngenek), vagy a saját (auto) antigének gyenge választ indukálnak.
Az antigén tisztasága meghatározza az immunválasz specifitását. A humán szérummal immunizált nyúlban
termelődött ellenanyag a szérum minden komponensével reagál, míg a tisztított humán albuminnal immunizált
nyúl csak albuminspecifikus ellenanyagokat termel.
A kialakuló immunválasz szempontjából fontos az antigén komplexitása, illetve a bejutás módja. A közvetlenül
az érpályába jutó anyagok általában IgM, majd IgG termelést, a bőrön keresztül bejutó antigének késői
túlérzékenységi reakciót, a nyálkahártyákon át bejutó antigének pedig elsősorban IgA termelést váltanak ki.
Lényeges a kiváltott immunválasz szempontjából az antigén dózisa is. Extrém nagy, illetve kis dózisban bejutó
antigén immunválasz helyett toleranciát vált ki.
Az antigén bejutása óta eltelt időtől függ a termelt ellenanyagok mennyisége, továbbá az, hogy mely osztályba
tartozó ellenanyagok szintetizálódnak. Az emlékeztető oltások száma befolyásolja a válasz megjelenésének
sebességét és mértékét.
A válaszoló szervezet részéről meghatározó annak fiziológiai állapota (kiállt vírusfertőzés, stressz,
immunszuppresszió), illetve a genetikai konstitúció, melynek megnyilvánulása az egyes antigénekkel szembeni
high- v. low responder viselkedés lehet.
3.1.2. Természetes immunitás
Az idegen antigének felismerése és eliminálása az immunrendszer két különálló, de egymást kiegészítő
funkcionális egységének együttműködése folytán jön létre. Az evolúció során korábban kialakult természetesvagy veleszületett immunitás azonnal reagál, és keretek között tartja az infekciók terjedését, mialatt a
kifinomultabb mechanizmusokat felvonultató specifikus vagy adaptív immunitás felkészül a feladat átvételére.
3.1.2.1. Patogén asszociált molekuláris mintázatok, mintázatfelismerő receptorok
A természetes immunitás alapvető feladata a saját és a (fertőző) idegen megkülönböztetése. A felismerés a
monocyták, macrophagok, neutrophil granulocyták, dendritikus sejtek felszínén található mintázatfelismerő
receptorok és a kórokozó feszínén található patogénasszociált molekuláris mintázat (PAMP) interakciójának
eredménye. Ezek az emlős sejtekből hiányzó molekuláris mintázatok a kórokozókra jellemző, gyakran
életfontosságú, ezért konzervált struktúrák részei, mint pl. a Gram-negatív baktériumok sejtfalának LPS-e, a
Gram-pozitív baktériumok sejtfalában található peptidoglikán, a lipoteikólsav, valamint a flagellin és egy, a
baktériumokra jellemző aminosav az N-formilmehionin. Patogénekre specifikus molekuláris mintázatot mutat
továbbá az emberi nukleinsavtól eltérően kevés metilált citozin-guanin dinukleotidot tartalmazó bakteriális és
virális nukleinsav, illetve a mikrobák glikoproteinjeiben és glikolipidjeiben gyakran, a hasonló emberi
molekulákban viszont ritkán előforduló, mannózban gazdag glikánok. Tekintve, hogy a mintázatot adó
molekulák változatlansága elengedhetetlen a mikroba életfunkciói szempontjából, ezen struktúrák mutációja
révén a kórokozó nem tudja elkerülni az immunológiai felismerést. Ezalól mindössze néhány, rendkívül invazív
kórokozó a szabályt erősítő kivétel. A pestis, a hastífusz, a tularaemia kórokozói, (lásd a Részletes bakteriológia
fejezetet) részben szerkezetileg némileg eltérő PAMP-okkal rendelkeznek, esetleg azoknak, elsősorban LPSüknek, kifejeződését csökkenteni tudják vagy azt maszkírozzák. Mindennek következménye a természetes
immunválasz jelentős csökkenése lehetővé téve jelentős invaizivitásukat.
Ezeket a kórokozók széles köre által expresszált, de a gazda molekuláitól különböző antigéneket a phagocyták
által hordozott ősi, konzervált mintázatfelismerő receptorok, köztük az ún.Toll-like receptorok ismerik fel
(2.3.1. ábra). A felismerést követően fokozódik az endocitosis, másrészt olyan jelátviteli utak aktiválódnak,
melyek a patogének eltávolításában résztvevő cytokinek termelődését eredményezik.
85
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.3.1. ábra. Toll-like receptorok és azok ligandjai
A phagocyták felszínén expresszálódó endocitosissal asszociált Toll-like receptorok elősegítik a kórokozók
megtapadását és bekebelezését. Ilyenek a mikrobiális glikoproteinek mannóz és fukóz csoportjait felismerő
mannóz receptorok, továbbá az LPS-t, peptidoglikánt, és teikólsavat kötő ún. scavenger („eltakarító”)
receptorok.
A Toll-like receptorok másik csoportját alkotó jelátvivő receptorok különböző sejttípusokon jellemző
kombinációkat adó párokban jelennek meg. Ezen receptorok ligand kötése jelátviteli folyamatokat indít el,
melyek cytokin géneket (IL-2 TNF-a, IL-8) aktiválnak.
3.1.2.2. A természetes immunitás sejtes elemei
A természetes immunitás sejtes alkotóelemei a granulocyták, monocyták, macrophagok, dendritikus sejtek és az
NK sejtek.
A macrophagok és granulocyták fagocitálják, majd elpusztítják a kórokozókat, egyben a macrophag
antigénprezentáló funkciója az adaptív immunválasz kialakulásának feltétele. A mucosalis felszíneken
elhelyezkedő éretlen dendritikus sejtek az immunrendszer őrszemei. Mintázatfelismerő receptoraikkal
azonosítják a patogént, majd a nyirokcsomókba vándorolva riadóztatják az adaptív immunválasz sejtjeit.
Az NK-sejtek nagy granulált lymphocyták, melyek előzetes szenzibilizálódás nélkül felismerik és azonnal
elpusztítják az idegen antigént hordozó sejtet. T-sejt receptort nem expresszálnak, Fc receptoruk (CD16)
szerepet játszik az NK-sejtek egyik effektor funkciójának megvalósulásában. Az antitestfüggő celluláris
citotoxicitás (ADCC)során a sejtfelszínen kifejeződő antigénre specifikus ellenanyag Fc régiójával az NK-sejt
FcγRIIIA receptorához kapcsolódva hidat képez az antigént expresszáló sejt és az NK-sejt között, aktiválva az
utóbbi citotoxikus funkcióit.
Az NK-sejtek által leggyakrabban használt effektor mechanizmusok a perforin/granzyme útvonal, illetve a TNFcsaládba tartozó ligandok által mediáltapoptózissegítségével megvalósuló természetes citotoxicitás. Előbbi
esetben, a célsejt felismerését követően az NK-sejt citotoxikus granulumaiból a membránkárosító perforin és a
86
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
serin proteázok csoportjába tartozó granzym az NK-sejt és a célsejt közt kialakult immunológiai szinapszisba
ürül. A perforin monomerek beépülnek célsejt membránjába, ahol pórusképző aggregátumokká
polimerizálódnak. A granzyme és a granulumokban szintén jelenlevő granulizin a pórusokon át bejut a sejtbe, és
annak lízisét, illetve a sejtmembránba beépülve a sejt apoptózisát eredményezi (2.3.2. ábra).
2.3.2. ábra. A perforin csatornákat képez a célsejt membránjában, amelyen keresztül az egyéb citotoxikus
molekulák, granzyme és granulysin bejutnak a sejtbe, és apoptosist indukálnak
Az NK-sejtek által használt – a célsejtek apoptózisát eredményező mechanizmus megvalósulásában a TNF
receptor családhoz tartozó receptorok játszanak szerepet. A humán NK-sejtek konstitutivan expresszálják a
TNF-családhoz tartozó ligandokat; az ún. TNF-related apoptosis-inducing ligandot (TRAIL), illetve egy II.
típusú transzmembrán fehérjét a Fas ligandot (FasL), melyek a célsejt által hordozott receptormolekulával
interakcióba lépve a célsejt apoptózisához vezető folyamatokat indukálnak (2.3.3. ábra).
2.3.3. ábra. Az idegen antigént felismerő NK-sejt, illetve CD8+ T-sejt Fas ligandja kapcsolódik a célsejt
felszínén levő Fas molekulával. A Fas ligandkötése a célsejt apoptózisát indukálja
Az NK-sejtek citotoxikus aktivitásaaz aktiváló, illetve gátló receptorok ligandkötéséből származó jelek eredője.
87
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Három NK receptor család ismeretes; a természetes citotoxicitási receptorok, a killer immunoglobulin like (KIR)
receptorcsalád tagjai, melyek klasszikus első osztályú MHC molekulákat-, valamint a C típusú lektin receptor
család tagjai, melyek nem klasszikus MHC molekulákat ismernek fel.
A KIR-ek funkcióját citoplazmáris régiójuk hossza határozza meg. Az immunoreceptor tirozin-based inihbitor
motivumot (ITIM) tartalmazó hosszú citoplazmáris régióval rendelkező receptorok gátló jeleket közvetítenek,
míg a rövid citoplazmáris résszel rendelkező receptorok immunoreceptor tyrosine-based activating motifs
(ITAM)-al rendelkező adaptor proteinekkel állnak kapcsolatban, és aktiváló jeleket közvetítenek.
A nem klasszikus MHC molekulákat felismerő C-típusú lektin receptorok az NKG2 elnevezésű C típusú
lektinből és egy közös alegységből (CD94) állnak, előbbi határozza meg a receptor gátló vagy aktiváló
sajátságát. Az NKG2D aktiváló C-típusú lektin receptor kivételként homodimer. Ligandjai olyan veszélyt jelző
peptidek, melyek normális sejteken nem expresszálódnak, de stressz hatás alatt álló, vagy tumorosan
transzformált sejteken megjelennek.
A természetes citotoxicitási receptorok a tumorsejtek felismerésében és lízisében játszanak szerepet. Három
ilyen receptor ismert. Az NKp46-t és a NKp30-t minden perifériás NK-sejt konstitutívan expresszálja, míg a
NKp44 csak IL-2 aktivált NK sejteken van jelen.
A komplementrendszer
A veleszületett immunválasz fontos tényezője a komplementrendszer, amely egymást láncreakciószerűen
aktiváló enzimek összessége. A szérum nagy mennyiségben tartalmazza az inaktív állapotban levő elemeket, és
megfelelő stimulus hatására elindul a láncreakció, melynek végterméke egy, a perforinéhoz hasonló funkciójú
struktúra, az ún. membran attack complex (MAC). Az antigén–ellenanyag kapcsolódás a klasszikus úton
aktiválja a komplementrendszert. A rendszer aktiválódása azonban ellenanyagok nélkül is létrejön (alternatív és
lektin utak). A három különböző aktivációs út közös pontja a C3, melynek aktivációja funkcionális változásokat
eredményez (2.3.4. ábra).
2.3.4. ábra. A komplement-kaszkád klasszikus, lektinmediálta és alternatív úton történő aktiválódása A komplementaktiváció alapvető lépése a C3 konvertáz képződése, amely a C3 molekulát egy nagyobb C3b és
egy kisebb C3a fragmentumra hasítja.
A komplement aktiválódás alternatív útját, a bakteriális LPS, a gombák zimozánja, illetve az IgA ellenanyagok
aktiválják. Ezután három faktor, az ún. initiating factor, factor B és Factor D interakciója létrehozza a C3bBb-t
amely C3 konvertázként működik.
88
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Az emlőssejtektől eltérően a bakteriális felszín gyakran expresszál mannózt. A mannose binding lectin ezzel
reagálva indítja el a komplementaktiválódás lektin útvonalát. Ennek során aktiválódnak a MASP-1 és MASP2
proteázok, melyek a C4 és C2 hasítása útján aktiválják a C4b3a C3 konvertáz enzimet.
Klasszikus úton aktiválódik a komplementrendszer, ha az ellenanyagok, az antigénnel való reakció hatására
megváltozott térszerkezetű Fc regiójukkal megkötik a C1-t, és elindítják a C9-ig tartó láncreakciót.
3.1.3. Az adaptív immunválasz
3.1.3.1. Antigénbemutatás és felismerés
A szervezetbe bejutó komplex antigéneket a macrophagok bekebelezik, majd a T-sejt receptor által kezelhető
méretű peptidekre bontják, és a sejt felszínén MHCII molekulával együtt bemutatják az antigénfelismerő
receptorok számára. Az antigénprezentálás az immunválasz talán legfontosabb eseménye, mert a bemutatás
módjától függ, hogy az adott antigénnel szemben milyen minőségű és mértékű immunválasz alakul ki.
Mivel a legtöbb, a szervezetbe bejutó antigén számos antigéndetermináns csoportot hordoz, a kiválasztott epitóp
szempontjából minden immunválaszt „zavaró zajok” kísérnek, így fennáll a poliklonális aktiváció lehetősége.
Az immunrendszer egyik feladata, hogy az inputot értelmessé tegye, kiszűrje a felesleges zajokat, és az antigén
kezelhető részére koncentráljon.
Az immunrendszer további feladata a válasz megtervezése. Az antigén értelmét az határozza meg, hogy milyen
összefüggésben jelenik meg. A fertőzéssel asszociált epitópot az immunrendszernek meg kell támadnia és el kell
távolítania, míg ugyanazt az epitópot, ha nem veszélyes környezetben jelenik meg, célszerű tolerálni. Attól
függően, hogy az antigén milyen kontextusban jelenik meg, az antigénprezentáló sejtek módosíthatják a sejt
interakciós molekulák, az MHC molekulák és az adhéziós molekulák kifejeződését, meghatározva, hogy a Tsejtek hogyan fogadják majd a szignált.
Az adaptív immunitás az immunsejtek azon képességén alapul, hogy képesek a sajátot az idegentől
megkülönböztetni. A sajátra jellemző fehérjéket kódoló fő hisztokompatibilitási (MHC) komplex a humán 6.
kromoszómán helyezkedik el. Ennek a génkomplexnek 3 régiója kódolja az első-, másod- és harmadosztályú
antigéneket. Az a- és b-láncból (b-2-microglobulin) álló I. osztályú MHC antigének minden magvas sejten jelen
vannak, míg a szintén heterodimer II osztályú antigéneket csak az antigénprezentáló sejtek expresszálják. A III.
osztályú gének komplement komponenseket, egyes cytokineket és hősokkfehérjéket kódolnak.
Emberben az MHC I és MHC II gének által kódolt fehérjéket humán leukocita (HLA) antigéneknek nevezik. A
sejtmembránhoz horgonyzott HLA molekulák saját, vagy idegen rövid polipeptideket kötnek meg és mutatnak
be a T-sejtek receptorai számára. Az I. osztályú HLA antigének által bemutatott antigéneket a CD8+ T-sejtek, a
másodosztályú MHC antigénekkel prezentált antigéneket pedig a CD4+ T-sejtek ismerik fel.
A CD8+ (citotoxikus) T-sejtek antigénfelismerése
A naiv CD8+ (citotoxikus) T-sejtek receptora és a MHC-peptid komplex közötti erős interakció aktiválja a Tsejtet. Az aktivált T-sejt proliferálni kezd, melynek során nagyszámú aktivált citotoxikus T-sejt keletkezik. Ezek
aztán bejutva a keringésbe a szervezet legtávolabbi helyein is megtalálják és elpusztítják azokat a sejteket,
melyek a megfelelő peptidet expresszálják. A megfelelő antigén felismerése után az NK-sejtekkel azonos
módon az effektor citotoxikus T-sejtek perforint és granulizint bocsátanak ki granulumaikból. Ezek a molekulák
csatornákat képeznek a célsejtek membranjában, amelyeken keresztül víz és ionok vándorolnak a sejtbe, annak
lízisét idézve elő. A T-sejt által szekretált granzyme a csatornákon bejutva a célsejt apoptózisát idézi elő. A
túlméretezett reakció elkerülése érdekében a citotoxikus T-sejtek aktiválódása szoros kontroll alatt áll. Nem
csupán igen erős antigén jel, de a CD4+ T helper sejtek által termelt cytokinek hatása is szükséges a
kiváltásához.
A CD4+ (helper) T-sejtek antigénfelismerése
A CD4+ (helper) T-sejtek nem képesek közvetlenül elpusztítani a fertőzött sejteket, hanem más sejtek
aktivitását befolyásolva segítik elő azok eliminálását. A naív T helper sejt receptora másodosztályú MHC
molekulával kapcsolt antigéneket ismer fel. Ezután a sejt aktiválódik és cytokineket termel, amelyek más sejtek,
többek közt az antigénprezentáló sejtek, citotoxikus T-sejtek és B-sejtek aktivitását befolyásolják. A termelt
cytokinek minősége szerint a Th-sejteket Th1 és Th2 kategóriákra osztjuk. A Th1 választ IFNg termelés
jellemzi. Ez a cytokin fokozza a macrophagok baktericid aktivitását, a B-sejtek opszonizáló
ellenanyagtermelését és a citotoxikus T-sejtek aktivitását, együttesen a sejt közvetítette immunválasz
89
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
fokozódását eredményezve. A Th2 válasz jellemzője a fokozott IL-4 termelés, amely a B-sejtek neutralizáló
ellenanyag-termelését és a humorális immunválasz erősödését segíti elő. Az antigén eltávolítása után mind a
citotoxikus, mind a helper T-sejtek többsége elpusztul, az antigén képét megőrző hosszú életű memóriasejtek
azonban sokáig fennmaradnak.
Regulátor T-sejtek
A T-sejtek egy szubpopulációja a regulator T-sejtek, melyek fő feladata az immunválasz kontrollja az aberráns,
saját antigének elleni immunválasz elkerülése céljából.
A g/d T-sejtek
A perifériás T-sejtek 3–5%-a a konvencionális T-sejtektől eltérő, g- és d-láncokból álló receptorral rendelkezik.
Ez a fajta receptor a törzsfejlődés során korábban alakult ki, mint az a/b T sejt receptor és kevésbé polimorf, így
a g/d T-sejtek antigénrepertoárja nem olyan széles, mint az a/b T sejteké. További, az a/b sejtektől eltérő
tulajdonságuk, hogy MHC restrikció nélkül képesek – többnyire lipid, foszfatid vagy szénhidrát – antigének
felismerésére. A felismerés cytokintermeléssel, vagy a citotoxikus funkció aktiválódásával jár. A g/d T-sejtek a
mucosalis felszíneken lényegesen nagyobb számban vannak jelen, mint a perifériás vérben. Köztes helyet
foglalnak el a veleszületett és adaptív immunrendszer között, mert bár memóriasejteket is képeznek, rövid időn
(órákon belül) reagálnak közös mikrobiális idegen antigének, illetve a sejteken megjelenő stressz szignálok
jelenlétére.
A B-sejtek antigén felismerése, T-dependens és T-independens antigének
Az antigénfelismerés nem kevésbé fontos módja az, amely a B sejtek immunglobulin természetű
antigénfelismerő receptorain (BCR) keresztül valósul meg. A T-sejt receptorral ellentétben a B-sejt receptor az
antigént külső segítség, MHC restrikció nélkül képes felismerni, azonban aktiválódásához szükség van
ugyanazon antigént MHC II-vel kapcsolatban felismerő T-sejtek által termelt cytokinekre. A B-sejt aktiválódás
ritkább módja T-sejtek részvétele nélkül, ún. T-independens módon valósul meg, olyan nagy molekulájú,
szabályosan ismétlődő epitopokat kifejező antigének hatására, amelyek képesek a sejtfelszíniB-sejt receptorok
keresztkötésére( 2.3.5. ábra).
2.3.5. ábra. A B-sejt-aktiválódás T-independens módja. A szabályosan ismétlődő epitopokat expresszáló
óriásmolekula egyszerre kapcsolódik a B-sejt felszínén expresszálódó receptorokhoz
A B-sejt aktiválás T-dependens módja során az antigén lebontását követően a macrophag kifejezi annak
egyetlen antigéndetermináns csoportját. A T-sejt az MHC II- vel együtt bemutatott antigén szekvenciáját, a Bsejt pedig az antigén konformációját ismeri fel. A felismerés hatására aktiválódó T-sejt cytokineket kezd
termelni, amelyek a B sejtre hatva annak proliferációját, rövid életű (2-3 nap) plazmasejtté való
differenciálódását és az adott epitópra specifikus ellenanyag termelését indítják el (2.3.6. ábra). A plazmasejtek
mintegy 10%-a hosszú életű memóriasejtté alakul. A B-sejt, illetve utódai egész életük során az adott epitópra
specifikus monoclonalis ellenanyagot termelnek.
90
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.3.6. ábra. A B-sejt-aktiválódás T-sejt-dependens útja. A CD4+ T sejt felismeri az antigénprezentáló sejt által
MHC II-vel bemutatott antigént, és egyidejűleg a B-sejten expresszált MHC II molekulát, majd
citokintermeléssel segíti az elkötelezett B-sejt plazmasejtté történő differenciálódását (APC – antigén prezentáló
sejt)
A komplex antigén számos kópiáját egyidejűleg számos macrophag kebelezi be, bontja le, és véletlenszerűen
minden egyes macrophagon az antigén más-más determináns csoportja expresszálódik, melyek mindegyikét
felismeri egy CD4+ T-sejt és egy B-sejt. Statisztikai valószínűség szerint az antigén minden egyes epitópja
kifejeződik egy macrophagon, így monoklonális ellenanyagok formájában az egész komplex antigén
leképeződik. Az ellenanyag, amely védelmet nyújt pl. egy baktérium okozta fertőzéssel szemben, számtalan Bsejt által termelt, különböző specifitású monoklonális ellenanyag keveréke.
A B-sejtek által termelt immunglobulinok hatásainak összessége alkotja a humorális immunitást, amelynek
segítségével az immunrendszer képes idegen antigének felismerésére és neutralizálására. Emlősökben ötféle
immunglobulin osztály ismert IgA, IgD, IgE, IgG, és IgM, amelyek mind molekulatömegük, mind funkcionális
sajátságaik tekintetében különböznek egymástól, azonban mindegyikük egy adott antigénre specifikus. Az Y
alakú, IgG molekula valamennyi egyéb osztályba tartozó Ig prototípusa. Az IgM osztályba tartozó antitestek 5
91
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
IgG molekulából épülnek fel, és a két fenti osztályba tartozó ellenanyag a szérumban keringve a szisztémás
immunitásért felelős. Az IgA molekula az IgG dimerje, a nyálkahártyákon szekretálódva és ott magas
koncentrációt elérve a lokális immunitás hatékony eszköze. Az IgE osztályba tartozó ellenanyagok a bazofil
sejteken található Fc receptorokhoz nagy affinitással kötődve az anafilaxiás reakció kiváltásában játszanak
szerepet.
A biztonság és megbízhatóság kedvéért az immunrendszer párhuzamos feldolgozást használ. Minden, az
immunrendszerrel interakcióba lépő antigéncsomagot párhuzamosan különböző hálózatrendszerek dolgoznak
fel. A veleszületett immunitás elemei (NK-sejtek, komplement rendszer, antigén prezentáló sejtek), a B-sejtek és
T-sejtek az antigén más és más jellemzőit analizálják, és kiválasztják a számukra szükséges speciális
információt. Ezek a párhuzamos csatornák kapcsolatban állnak egymással. A B-sejt receptor az
antigénmolekulát a konformációjáról ismeri fel, de nem aktiválódik, amíg a T-sejt meg nem erősíti, hogy
felismerte az antigén peptidszekvenciáját. Az eredményes immunválasz kialakulásának feltétele tehát, hogy a Bsejt és a T-sejt egyidejűleg felismerje ugyanannak az antigénnek más-más tulajdonságát, ami fokozza a rendszer
biztonságát, és csökkenti a hibás válasz kialakulásának esélyét.
3.1.3.2. Mucosalis immunitás
Az antigének túlnyomó része a mucosalis felszíneken jut be a szervezetbe. Az emberi szervezetben a
nyálkahártyák felülete összességében mintegy 400 négyzetméterre tehető. A nyálkahártyák nyirokszövete
(mucosa associated lymphoid tissue, MALT) a legnagyobb kiterjedésű lymphoid szerv. Legfontosabb részei, a
bronchusokkal asszociált, (BALT) és a bélrendszerrel társult (gut associated lymphoid tissue, GALT) lymphoid
szövet. Az emberi immunrendszer 80%-a a gasztrointesztinalis mucosában helyezkedik el. Morfológiai egységei
a lamina propriában taláható diffúz lymphoid szövet, az egyes lymphoid folliculusok, a Peyer plakkok, a
féregnyúlvány lymphoid szövetei, valamint a mezenteriális nyirokcsomók.
Az antigénekkel először érintkező mucosalis immunrendszer fontos szerepet játszik a kórokozók nagy részének
kiszűrésében. A táplálékból, a bél normál flórájából, illetve a kórokozókból származó antigének a bél
nyálkahártyáján keresztül jutnak be a szervezetbe. A bél lumenéből az antigént az enterocyták veszik fel részben
pinocitózissal, részben receptormediált endocitózissal (pl. cholera toxin). Az antigén bejuttatásában fontos
szerepet játszanak a Peyer-plakkok dom részei felett a mukóza hengerhámsejtjei közé ékelt MHC II negatív M
(membranosus) sejtek, melyek csatornaként szolgálva, felveszik és transzcitózis útján továbbítják a szolubilis
vagy partikulált antigént az epitheliumon keresztül. Számos enteroinvazív kórokozó (pl shigellák) e sejteket
használja – mintegy trójai falóként – arra, hogy a bél nyálkahártyáján keresztüljusson.
A bejutott antigént a mucosalis dendritikus sejtek feldolgozzák, és bemutatják a T-sejteknek. A MALT-ban
található T-sejtek mintegy 50%-a CD4- CD8-, illetve CD8+ g/d T-sejt. A g/d T-sejtek receptor repertoárja
limitált, és az a/b T-sejtekkel szemben nem konvencionális MHC molekulákkal együtt bemutatott antigéneket
ismernek fel. Ezen sejtek egy csoportja a g/d T-sejt receptor mellett olyan aktiváló NK receptort is hordoz,
amellyel a felismeri a fertőzött sejteken kifejeződő MHC-szerű MIC-A és MIC-B antigéneket, majd elpusztítja a
fertőzött sejtet. A g/d T-sejtek egy másik csoportja a szintén MHC-szerű, CD1 molekula által prezentált lipid, és
glikolipid antigénekkel való kapcsolódás hatására nagy mennyiségű g IFN-t termel és a lokális cytokin milliő
megváltoztatásával Th1 irányban polarizálja a jelen levő a/b T-sejteket.
A konvencionális a/b T-sejtek és a B-lymphocyták közti kooperáció a szisztémás immunválaszhoz hasonló
módon zajlik, azzal a különbséggel, hogy túlnyomórészt IgA termelődik.
Az aktív B sejt osztódása affinitás érése és az IgA termelésre való átkapcsolása a Peyer-plakkok germinatív
centrumában történik. (2.3.7. ábra).
92
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.3.7. ábra. A mucosalis immunválasz induktív és effektor fázisa
Ezután a lymphocyták az afferens nyirokereken elhagyják a mucosát, és a regionális nyirokcsomókba jutva
plazmasejtté differenciálódnak, majd visszavándorolnak a MALT lamina propriájába (homing). Itt kezdenek a
plazmasejtek monomer IgA-t és J láncot termelni. Az IgA a bélhámsejtek bazolaterális végén a poli-Ig
receptorhoz kötődve átjut az epitélen, majd a receptor egy részét magával vive (szekretoros komponens) bekerül
a lumenbe. A szekretoros darab anti-proteolítikus hatású, így az IgA viszonylag hosszú ideig nem bomlik le.
Magas koncentrációt ér el a bél lumenében, és hatékony védelmet nyújt az enterális kórokozókkal szemben.
3.2. Immunológiai védekezés a fertőzésekkel szemben
A fertőzés első lépéseként a bejutott kórokozók kolonizálják az epithel felszíneket, esetleg enzimjeikkel,
toxinjaikkal már itt károsítják a szervezetet. Egyesek áthatolnak a testfelszíneken és extra- vagy intracellulárisan
szaporodnak, lokális sejt- és szövetpusztulást okozva. Végül betörhetnek a véráramba, távoli szervekbe is
eljuthatnak és megtelepedhetnek. Az egyes baktériumok által termelt exotoxinok, illetve endotoxinok távoli
szervek károsodását is okozhatják, illetve az egész szervezet működését befolyásoló káros reakciókat válthatnak
ki.
Az immunrendszer feladata, hogy megakadályozza a kórokozó behatolását a szervezetbe, és gátolja a bejutott
kórokozó szaporodását. Az immunválasz – számos esetben fontos patogenetikai tényezőként – részt vesz a
betegség klinikai képének alakításában. Felelős a betegség gyógyulásáért, és legtöbb esetben tartós védettséget
biztosít.
A védekezés első vonala a kórokozók behatolásának gátlása, amely nem szoros értelemben vett immunológiai
mechanizmusok segítségével valósul meg. Jelentős szerepet játszanak ebben a felszíni fizikai és kémiai határok,
mint pl. a bőr elszarusodó laphámja, savanyú pH-ja, a verejtékmirigyek váladéka, a nyálkahártyák
csillószőreinek mozgása, a bélmotilitás, a kiválasztott váladék áramlása (a húgyutakban a vizelet áramlása
kimossa a bejutott kórokozókat), vegyhatása (a gyomor savas pH-ja számos kórokozót elpusztít), illetve
enzimtartalma (pl. vékonybél vagy könny és nyál lizozimje). A normál kolonizáló flóra tagjai tápanyagelvonás,
a felszíni receptorok elfoglalása, illetve baktericid hatású anyagok kiválasztása révén gátolják a bejutó
kórokozók szaporodását.
Ha a kórokozók sikeresen áttörték a felszíni gátakat és bejutnak a mélyebb szöveti rétegekbe, szemben találják
magukat a phagocytáló sejtekkel, és miközben egy részük közvetlenül a phagocytosis során elpusztul, a
lebontott antigének prezentálása révén megindul a specifikus immunválasz folyamata.
Az adaptív immunválasz irányát meghatározza, hogy az antigén MHC I vagy MHC II antigénnel együtt kerül
bemutatásra, ezért minőségileg más jellegű válasz alakul ki a professzionális antigén prezentáló sejtek által
bemutatott extracelluláris baktériumokkal, és az intracelluláris (vírusok, intracelluláris baktériumok)
kórokozókkal szemben.
3.2.1. Immunológiai védekezés extracelluláris baktériumokkal szemben
93
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A fizikai határokon való átjutás után az extracelluláris baktériumok bekerülnek a mélyebb szövetekbe, ahol a
sejteken kívül szaporodnak. Ebben a fázisban a természetes immunitás egyes elemei (phagocytosis, komplement
rendszer és a gyulladásos immunválasz) kontrollálják a fertőzés kimenetelét. A bakteriális endotoxinok
stimulálják a macrophagok citokintermelését. A Gram pozitív baktériumok peptidoglikánja ellenanyagok
részvétele nélkül, direkt módon aktiválja az alternativ komplement utat.
A komplement rendszer aktiválódásának termékei több ponton is antibakteriális hatást fejtenek ki. Opszonizáló
hatásukkal elősegítik a phagocytosist, kemotaktikus hatásuk révén hozzájárulnak a gyulladásban részt vevő
sejtek felhalmozódásához, az aktivácó végtermékeként képződő MAC pedig a baktériumok lízisét eredményezi.
Az extracelluláris baktériumok elleni specifikus immunválasz kialakulásának feltétele az antigén MHC-vel
történő bemutatása (2.3.8. ábra).
2.3.8. ábra. Extracelluláris antigének bemutatása
Az antigenprezentáló sejt lebontja a phagocytált antigént és másodosztályú MHC antigénnel együtt megjeleníti
azt a felszínén. A CD4+ T-sejt felismeri az MHC II-vel együtt megjelenő antigént, és az általa termel citokinek
hatására az antigénnel kapcsolódott, elkötelezett B-sejt aktiválódik, majd proliferálni kezd és ellenanyag termelő
plazmasejtté differenciálódik.A termelődött ellenanyagokopszonizáló tulajdonságuk révén elősegítik a
phagocytosist, komplement aktiváló és kemotaktikus hatásuk pedig hozzájárul a lokális gyulladás
kialakulásához. Elsősorban az IgM osztályba tartozó ellenanyagok, de az IgG is, kifejtenek direkt baktericid
hatást, melyre a Gram-negatív baktériumok érzékenyebbek, mint a Gram-pozitívak. Az ellenanyagok
antibakteriális hatásának részét képezi toxin neutralizáló képességük, illetve a fimbria specifickus ellenanyagok
révén a bakteriális adhézió, így a kolonizáció megakadályozása.
A különböző osztályokba tartozó immunglobulinok anti-bakteriális szerepe más és más. A sok valenciával
rendelkező IgM jól agglutinál, aktív a lízisben, opszonizációban. A kisebb molekulatömegű, diffuzibilis IgG
hatékony toxin neutralizáló ellenanyag. A szekretált, lokálisan magas koncentrációt elérő IgA a helyi fertőzések
(légzőrendszer, gasztrointesztinális rendszer) hatékony ellenszere.
A baktériumok poliszaharid antigénjei erős IgM választ eredményező T-independens B-sejt aktiválódást
okoznak. Egyes bakterialis toxinok (staphylococcus enterotoxinok, illetve toxicus shock syndroma toxin)
természetes T-sejt mitogénként viselkedve nagyszámú CD4+ T-sejtet stimulálnak. A T-sejt válasz a TCR Vb
láncától függ. Minden egyes enterotoxinra csak az adott molekulát specifikusan felismerni képes T-sejt
receptorral rendelkező T-sejtek válaszolnak, ezért ezek az enterotoxinok antigénnek tekinthetők. Mivel azonban
az enterotoxin-reszponzív T-sejtek frekvenciája lényegesen nagyobb, mint a konvencionális antigénekeket
felismerő T-sejteké, az ilyen antigeneket szuperantigénnek nevezzük.
3.2.1.1. Extracellularis baktériumok immunválaszt megkerülő stratégiái
94
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Az exogen antigéneket az antigenprezentáló sejtek phagocytálják, melynek során a kórokozók nagy része
elpusztul. Az extracellulárisan szaporodó kórokozók virulenciájában fontos szerepet játszanak phagocytosist és
a phagocyták baktericid mechanizmusait gátó faktorok.
A tokos baktériumok a tok védő hatása miatt nehezen phagocytálhatók, kivéve, ha a tok antigénre fajlagos
ellenanyagok, az antigénnel való reakcióval egyidejűleg Fc részükkel a macrophagok Fc receptorához kötődve
(opsonizáció) megkönnyítik a baktérium bekebelezését.
A fagolizoszómában végbemenő sejtpusztító hatásban szerepet játszanak a reaktív macrophag által termelt
oxigén intermedierek szuperoxid anion és a hidrogénperoxid.
Számos baktérium, pl. a staphylococcusok katalázt termelnek, amely a hidrogenperoxidot vízre és oxigenre
bontja, hatástalanítja. A streptococcusok által termel streptolizin feloldja a lizoszómák membránját. A
staphylococcusok leukocidinje szintén bír hasonló hatással, a protein A pedig blokkolja az ellenanyag Fc
regióját, így gátolja az opszonizált phagocytosist. A Bacillis anthracis toxinja szintén fehérvérsejt ölő
tulajdonsággal rendelkezik.
Az extracelluláris kórokozók immunválaszt kijátszó stratégiáinak egyike a komplementrendszer gátlása vagy a
komplement termékek inaktiválása. A S. pyogenes fontos virulencia faktora a felszíni M protein, amely a
komplement aktiváció során keletkező C3b mellé kötve inaktiválja azt.
A felszíni antigének genetikus variációját, mely az eredeti antigénszerkezet ellen kialakult immunválaszt
céltalanná teszi, a baktériumok ritkábban használják, mint a vírusok.
3.2.2. Immunológiai védekezés intracelluláris baktériumokkal szemben
Az intracelluláris baktériumok képesek megfertőzni a professzionális, illetve a nem professzionális
phagocytákat és azokban jelentős mértékben képesek túlélni. Amellett, hogy ez a stratégia egy tápanyagban
viszonylag gazdag, kompetició-mentes környezetbe juttatja ezeket a mikrobákat, egyben jelentős védelmet nyújt
a humorális immunitás effektor mechanizmusaival szemben is. Az intracelluláris baktériumok eliminálásában, a
velük szemben kialakuló védelemben meghatározó a sejt közvetítette válasz jelentősége.
Az intracelluláris kórokozók elleni védelem legfontosabb mechanizmusai az aktivált macrophagoknak, a
cytotoxikus CD8+ T, NK- és K-sejteknek, illetve cytokinek a mikrobák és az általuk megfertőzött sejtek elleni
hatásain alapulnak. A CD4+ sejtek az antigén prezentáció során az intracelluláris mikrobák epitópjaival való
találkozás hatására elsősorban TH1 irányba differenciálódnak. E sejtek nagy mennyiségű IL12-t, TNFα-t és IFγt termelnek. Ezek hatására a macrophagok aktiválódnak, aminek következtében mikrobaölő képességük
jelentősen megváltozik: fokozódik reaktív nitorgén-, és oxigén intermedier termelésük, toxikus kationos
fehérjéik és hidrolitikus enzimjeik koncentrációja is megnövekszik. Mindennek eredménye, hogy az addig e
funkcióknak sikerrel ellenálló intracelluláris mikrobákat képesek lesznek elpusztítani: azaz ettől kezdve a
fertőzés kimenetele a fertőző dózis és e védekező mechanizmusok hatásosságának eredője lesz. Hozzájárulhat a
védelemhez e citokinek (TNFa) apoptozist gerjesztő hatása is: az elpusztuló macrophagokból újra szabaddá,
„hozzáférhetővé” válnak a mikrobák a különböző antimikrobás effektor mechanizmusok számára. Tekintve,
hogy minden magvas sejt expresszál MHC I molekulákat, a fertőzött sejt képes arra, hogy a bakteriális
antigeneket a CD8+ T sejtek számára prezentálja, és azok citotoxikus effektor molekuláik segítségével
elpusztíthassák a fertőzött sejtet. Az NK sejtek megtámadják az idegen (bakteriális) antigent bemutató sejteket,
ha gátló receptoraik számára nem felismerhető a fertőzött sejt „saját” volta. A fertőzött sejtek gyakran elvesztik
vagy elrejtik MHC antigenjeiket, így az NK aktivitás érzékeny célpontjaivá válnak.
Az intracelluláris kórokozók ellen is termelődnek specifikus antitestek, hiszen egyrészt a fertőzött
professzionális phagocyták MHCII-hez kapcsolva bemutathatják a bakteriális antigeneket a B sejteknek és a
CD4+ T sejteknek, másrészt a fertőzött sejt elpusztulása során a mikrobák átmenetileg szabaddá- és
phagocytálhatóvá válnak, ami megnyitja az utat az ellenanyagok termeléséhez. Az antitestek vizsgálata gyakran
hozzájárul a diagnózis felállításához (pl. hastífusz, brucellózis). Természetesen az antitestek is hozzájárulhatnak
a védelemhez, hatásuk azonban csak a sejtpusztulás révén átmenetileg szabaddá váló kórokozókon érvényesül.
3.2.2.1. Az intracelluláris baktériumok által használt immunválaszt megkerülő stratégiák
E stratégiák elsősorban a macrophagokon belüli túlélést célozzák. Egyes kórokozók, pl. a Mycobacterium
tuberculosis képes a macrophagok IFγ által történő aktiválását némileg gátolni. Ezen túlmenően, hasonlóan pl. a
legionellákhoz, chlamydiákhoz, gátolják a phagosoma-lysosoma fúziót, illetve jelentős mértékben ellenállnak (a
95
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
coxiellákhoz, salmonellákhoz, leishmaniákhoz hasonlóan) a lizoszomális enzimek hatásainak. A shigellák,
listeriák, egyes rickettsiák feloldják a phagosoma membránját és szabadon replikálódnak a citoplazmában.
3.2.3. Immunológiai védekezés gombákkal szemben
Bár egyes esetekben (pl. Cryptococcus fertőzések, mucormycosis) a neutrofil leukocyták és az opszonizáció
révén az antitestek szerepe igen jelentős lehet, a gombafertőzésekkel szembeni védelem sok hasonlóságot mutat
az intracelluláris fertőzések esetén elmondottakkal. Ennek megfelelően a legtöbb gomba kórokozó elleni
védelem a TH1-mediált válaszon, az aktiválta macrophagok gombaölő képességén alapul. Ez magyarázza a sejtmediált válaszadás képességét tekintve legyengült szervezet (pl. AIDS-betegek) fokozott érzékenységét
gombafertőzésekkel szemben.
3.2.4. Immunológiai védekezés a vírusfertőzések kel szemben
A vírusok obligát intracelluláris paraziták, a sejten belüli szaporodás fázisában az ellenanyagok számára nem
elérhetők, ezért a vírusfertőzés elleni immunológiai védekezés hatékony módja a vírussal fertőzött sejt
elpusztítása, az elpusztult sejtekből kiszabaduló infektiv virionok neutralizálása, illetve azok újabb érzékeny
sejtbe való bejutásának megakadályozása.
A fertőzés első lépéseként a vírus sejtfelszíni receptorához kötődik, majd a virális nukleinsav bejuttatása után a
sejtben megkezdődik a vírusfehérjék termelése. A vírus citopátiás hatásának következtében a sejt elpusztul, a
fertőzőképes virionok kiszabadulnak és készen állnak a környező sejtek fertőzésére. Ennek
megakadályozásában fontos szerepet játszanak az interferonok, amelyek a vírus jelenlétét jelző kétszálú RNS
jelenlétében, transzlációt gátló antivirális fehérjék indukciója révén gátolják a vírusreplikációt az újonnan
fertőzött sejtekben. Az a és b interferont a vírussal fertőzött limfociták, illetve fibroblastok termelik. A g
interferon az aktivált T sejtek és az NK sejtek terméke, és ellentétben az előbbiekkel citokinként működik, azaz
az immunrendszer sejtjei közti interakciókban játszik szerepet.
Az vírusfertőzések elleni első védelmi vonal az NK-sejtek citotoxikus hatása. A vírusfertőzött sejtekben gyakran
zavart szenved az NK-sejtek gátló receptorai számára ligandként szolgáló MHC molekulák expressziója, így az
NK sejtek aktiváló receptoraik által felismerve a vírusantigent, elpusztítják a fertőzött sejtet. A vírusantigenre
specifikus ellenanyagok megjelenése után ugyanezek a sejtek antitest függő celluláris citotoxicitással pusztítják
el a fertőzött sejteket. Fontos szerepet játszanak az antivirális védekezésben a citokinek. A monocyták által
termelt IL-12 fokozza az NK aktivitást, az NK-sejtek által termelt IFNg pedig elősegíti az MHC expressziót, így
az antigenprezentálást, és a T-sejtek aktiválódását.
A fertőzött sejtben termelődött vírusfehérjék a lisosomákban peptidekre hasítódnak, majd a sejten belül található
MHC molekulákhoz kapcsolódva kihelyeződnek a sejt felszínére (2.3.9. ábra).
96
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.3.9. ábra. Intracelluláris antigének bemutatása (v – virális)
Tekintve, hogy minden magvas sejt expresszál MHC I molekulákat, és a vírusok minden olyan sejtet képesek
megfertőzni, amely rendelkezik a megfelelő receptorral, lényegesen nagyobb annak a statisztikai valószínűsége,
hogy a vírusantigén MHC I-el mint hogy MHC II-vel kerüljön bemutatásra. Az első osztályú MHC molekulával
kapcsoltan megjelenő vírusantigént felismerik CD8+ T sejtek, és direkt citotoxikus mechanizmus segítségével
elpusztítják a fertőzött sejtet.
Ha a vírust, vagy az elpusztult sejt vírusantigént kifejező membránját antigénprezentáló sejt phagocytálja és
másodosztályú MHC antigénnel együtt mutatja be, a B-sejtek a CD4+ T-sejtek közreműködésével az adott
vírusantigenre specifikus ellenanyagokat termelnek.
Az ellenanyagok megakadályozhatják a vírus receptorához való kapcsolódását, következésképpen a sejtbe való
bejutását, a sejtfelszínen expresszált antigénhez kötődve aktiválhatják a komplementrendszert, az NK sejtek Fc
receptorához kötődve antitestfüggő celluláris citotoxicitást indukálhatnak, illetve a macrophagok Fc
receptorához kötve fokozzák a phagocytosist.
3.2.4.1. A vírusok által használt immunválaszt megkerülő stratégiák
Intracelluláris perzisztencia. Maga a tény, hogy a vírusok életciklusuk nagy részében a sejten belül
tartózkodnak, megnehezíti az immunválasz egyes formáinak érvényesülését. Egyes vírusok, pl. a HSV sejtrőlsejtre terjedve az immunrendszer elől elrejtve szaporodnak.
Antigen variáció. Egyes vírusok (influenza, rhinovirusok, HIV) gyakran változtatják antigénszerkezetüket, így
az eredeti antigénekkel szemben kialakult immunválasz hatástalan a megváltozott struktúrákkal szemben.
Abban az időszakban, amely az új struktúra elleni specifikus válasz kialakulásához szükséges, a vírus kontroll
nélkül szaporodhat.
Az immunválasz gátlása a vírusok legváltozatosabb menekülési stratégiája. A HIV az immunkompetens sejtek
fertőzése, és az antigenprezentáló sejtek funkciójának károsításarévén akadályozza a vele szemben kialakuló
választ. Számos vírus beavatkozik a citokintermelés folyamatába, vagy módosítja a citokinek hatását. A
vaccinia virus által kódolt szolubilis IL-1 receptor megköti a citokint, amely így nem képes sejtfelszíni
receptorához kapcsolódni és hatását kifejteni. Egyes vírusok interferálnak az interferonok intracelluláris
hatásaival, vagy szecernált szolubilis interferonreceptorok révén gátolják az interferonok kötődését a
sejtfelszínen expresszált interferonreceptorokhoz. Az Epstein–Barr-vírus génje homológ az IL-10 génjével, így a
vírus szaporodása Th2 domináns választ indukál, ami megnehezíti a fertőzés eliminálását.
A vacciniavírus VCP proteinje a C4b fragmenthez kötődve, a HSV c-1 glikoproteinje pedig a C3b fragmenthez
kötődve gátolja a komplementrendszer aktiválódását, a MAC képződését és a fertőzött sejt lízisét. CMV UL 18
génje egy MHC homolog molekulát kódol, amely az NK sejtek inhibitor receptorai számára ligandként
szolgálva megvédi a fertőzött sejtet az NK mediálta lízistől.
3.2.5. Paraziták elleni immunológiai védekezés
Tekintve, hogy a paraziták rendkívül heterogén csoportot alkotnak, az immunrendszer a kórokozó jellegétől
függően más-más mechanizmust használ.
Nem specifikus védekezési mechanizmusok paraziták ellen. A nem phagocytálható férgek esetében
különösen nagy jelentőségűek a nem szoros értelemben vett immunológiai mechanizmusok, mint pl. a
gazdaszervezet egyes génjeinek mutációja következtében kialakuló, a parazita életkörülményei számára
kedvezőtlen változások. Ilyenek pl. a parazita megtapadásához szükséges receptort kódoló gén mutációja, vagy
a lokális pH-t, O2 tenziót vagy egyes metabolitok koncentrációját befolyásoló mutációk. A nem specifikus
immunválasz részei a parazitában is jelenlevő konzervált strukturákkal reagáló természetes ellenanyagok. A
parazita felszíni strukturái képesek direkt módon aktiválni az alternativ komplement utat, illetve a
macrophagokat.
Specifikus védekezési mechanizmusok paraziták ellen. Attól függően, hogy a parazita extra- vagy
intracellulárisan helyezkedik el, az ellene való védekezésben a humorális vagy a celluláris immunválasz elemei
dominálnak.
Az intracellulárisan replikálódó protozoonok (pl. malária), specifikus citotoxikus T-sejt választ váltanak ki.
97
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A specifikus ellenanyagok a komplementrendszer aktiválása, a parazita célsejtekhez való kötődésének gátlása
révén, továbbá opszonizáló hatásukkal, illetve az antitest dependens celluláris citotoxicitásban való
részvételükkel járulnak hozzá a paraziták elleni válaszhoz. A férgeken megjelenő antigének elsősorban Th2
klónokat stimulálnak, ezért heliminthiasisokban gyakran figyelhető meg fokozott IL-4, és specificus IgE
termelés, valamint eosinophilia. A férgek elleni immunválasz fontos eleme az IgE függő citotoxicitás. Az IgE
ellenanyagok az eosinofilek felszínén található Fc receptorohoz kötődve a sejtek degranulálódását
eredményezik, és a kiszabaduló un. major bázikus protein feloldja a féreg kültakaróját. Az eosinophil
granulumokból egyéb farmakológiailag aktív anyagok is kiszabadulnak, amelyek neutrofil granulocytákat és
egyéb leukocytákat vonzanak, fokozzák a killer aktivitást, lokális gyulladást okoznak.
Egyes paraziták, illetve termékeik granulomásreakciókat és következményes fibrózist idéznek elő. Ilyen pl. a
Shistosoma mansoni petéi által aktivált macrophagok révén a peték körül képzett granuloma.
Fontos szerepet játszanak a paraziták eliminálásában a cytokinek. Leishmania major fertőzéssel szembeni
rezisztencia IFNg és TNFa termeléssel jár, míg az exacerbációt az IL-4 termelés fokozódása kíséri.
A paraziták immunválaszt megkerülő mechanizmusai
A paraziták változatos megjelenésüknek megfelelően változatos mechanizmusokat fejlesztettek ki az
immunválasz elkerülése céljából.
Anatómiai sequestralódás. A toxoplasma, és a malaria sejten belül replikálódnak, így fejlődésük egy
szakaszában az immunrendszer számára hozzáférhetetlenek. Az Entamoeba histolytica és a Trichinella cisztákat
képez maga körül, amelyek rezisztensek az immunrendszer effektor mechanizmusaival szemben.
Egyes paraziták a gazdaszervezet fehérjéiből álló burkot építenek maguk körül, amely elfedi a parazita saját
antigénjeit.
Életciklusa során a parazita rezisztenssé válhat az immun-effector mechanizmusokkal szemben. Így pl. a
schistosoma tüdőben tartózkodó lárvái tegumentet fejlesztenek ki, amely rezisztens az ellenanyag és
komplement-mediálta lízissel szemben. Más paraziták olyan ektoenzimeket termelnek, amelyek képesek a
megkötött ellenanyagok elbontására. A Leishmania major igen gyorsan lebontaja a membran attack complexet,
a Toxoplasma gondii gátolja a phagolisosomák fúzióját, a Trypanosoma cruzi pedig feloldja a phagosomák
membranját.
További, immunválaszt elkerülő mechanizmus a felszíni antigének változtatása a parazita életciklusa folyamán,
így az érett szöveti forma antigénszerkezete más lehet, mint a parazita fertőző formájáé. Más paraziták, pl. a
trypanosomák folyamatosan változtatják fő felszíni antigénjeiket.
Az immunválasz elkerülésének hatékony módja, mikor a paraziták spontán, vagy fajlagos ellenanyagok hatására
levedlik antigen expresszáló burkukat.
Végül, egyes parazitás fertőzések generalizált immunszuppressziót, vagy a cytokintermelés rendellenességét
okozva teszik lehetetlenné az ellenük irányuló immunválasz kialakulását.
3.3. A fertőzésekkel szemben kialakuló immunválasz
patogenetikai szerepe
3.3.1. A gyulladás
3.3.1.1. Gyulladás, szisztémás gyulladásos reakció
A fertőző betegségek többségében a klinikai tünetekért felelős legfontosabb tényező a gyulladás, melynek célja
a kórokozó szaporodása által okozott sejt ésszövetpusztulás eltávolítása. A baktériumok kemotaktikus hatása
sejteket vonz a gyulladás helyszínére, neutrophil szaporulat jön létre, aktiválódik a komplementrendszer,
fokozódik a kapillárisok permeabilitása, ödéma alakul ki, enzimek aktiválódnak, vazoaktív anyagok
szabadulnak fel, fokozódik a helyi vérárámlás. Mindezek együttesen okozzák a duzzadást, melegséget és
fájdalmat, a gyulladás jellegzetes tüneteit. Az aktiválódó sejtek által termelt cytokinek idegrendszeri hatásai
felelősek az általános tünetekért, a lázért, és az aluszékonyságért.
98
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Gyorsan szaporodó kórokozók áttörhetik a védekezőrendszert és eláraszthatják a szervezetet (bacteriaemia). A
Gram-negatív baktériumok által okozott szepszis nagymértékű endotoxin-felszabadulással jár, amely az ún.
endotoxin shock kialakulásához vezethet. Az LPS hatására fokozódik a makrophagok TNFa és IL-1 termelése.
Aktiválódik a komplementrendszer, proteolitikus enzimek aktiválódnak, arahidonsav metabolitok szabadulnak
fel.
A szepszis hatására kialakuló generalizált, heves immunválasz nagymértékű cytokintermelést válthat ki, amely
szisztémás gyulladáshoz vezethet (Systemic Inflammatory Response Syndrome SIRS). A felszabaduló TNFa
fokozza az IL-1, IL-6 és IL-8 termelődését. Az IL-1 a hipotalamusz hőérzékeny neuronjaira hatva lázat okoz. A
keringésbe jutó cytokinek további szisztémás hatásokat, keringési zavart, hipotenziót, a szervek perfúziójának
zavarát, súlyos esetben szeptikus shockot, végső soron többszervi működési elégtelenséget (MODS – Multi
Organ Dysfunction Syndrome) váltanak ki.
3.3.1.2. Toxikus shock szindróma, szuperantigének
A bakteriális szupernatigenekpoliklonális T-sejt aktiváló hatására toxikus shock szindrómajöhet létre. Ezt
leggyakrabban toxikus shock szindróma toxin 1-et (TSST-1) termelő Staphylococcus aureus törzsek okozta
fertőzéseknél látjuk, de egyéb bakteriális antigének (pl. a Staphylococus aureus A B C enterotoxinja, a
Streptococcus pyogenes A B C toxinja, valamint az eritrogén toxin) is rendelkeznek szuperantigén
tulajdonsággal. A szuperantigének először a másodosztályú MHC molekulához kapcsolódnak, majd pedig T-sejt
kötő regiójukkal a T-sejt receptor Vb láncához (2.3.10. ábra).
2.3.10. ábra. A szuperantigének. A II. osztályú MHC molekulával bemutatott konvencionális antigéneket a Tsejt receptor két lánca együttesen ismeri fel (a). A szuperantigének T-sejt-kötő regiójukkal a T-sejt receptor Vb
láncához kapcsolódnak. (APC – antigén prezentáló sejt)
Tekintve, hogy a humán Vb repertoár csupán 50 különböző Vb láncot tartalmaz, egy adott szuperantigén a
lymphocyták nagy részét képes aktiválni. Konvencionális, antigén indukálta T-sejt válasz során a sejtek 0.001–
0.0001%-a aktiválódik, míg a szuperantigén képes a sejtek 20%-ának aktiválására. A poliklonális T-sejtaktiváció nagymértékű cytokintermeléssel jár, ami SIRS kialakulásához vezet. A vezető klinikai tünetek a
hirtelen kezdődő magas láz, kiütés, hámlás, kötőhártya gyulladás, hipotenzió. Gasztrointesztinális tünetek,
izomfájdalom, máj- és vesekárosodás, mentális zavar, légzészavar jelentkezhetnek.
3.3.1.3. Akutfázis-reakció
Ha a szervezet integritása fertőzés, endotoxinhatás, égés vagy bármilyen egyéb stresszhatás következtében
megbomlik, az immunrendszer aktiválódik, és eliminálja a stressz forrását. Az aktivációt számos olyan, az
antigén eltávolítása céljából fontos reakció kíséri, melyek a kiváltó ok megszűnése után feleslegessé válnak, és
további működésük magát a szervezetet károsíthatja. Szükség van ezért olyan mechanizmusra, amely ezeket
leállítani, és az eredeti állapotot helyreállítani képes. Ezt a funkciót tölti be az akut fázis reakció (APR), amely
komplex biokémiai, immunológiai és neuroendokrin mechanizmusokon keresztül helyreállítja a megbomlott
homeosztázist.
Kezdetben az antigénbehatolás helyén lokális trombocita aggregáció, véralvadás, phagocyta toborzás, proteáz
gátlók és komplement komponensek termelése következik be, majd a felszaporodott sejtek cytokineket
99
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
kezdenek termelni. A cytokinek láncreakciószerűen további sejteket aktiválva adják át az információt és a
folyamat generalizálódik. A cytokinek egy része, a pro-inflammatorikus cytokinek (IL-1, IL-11, TNFα, IL-8) a
gyulladás fenntartása irányában hatnak, míg az anti-inflammatorikus cytokinek (TGFα, IL-6, IL-10, IL-4) a
gyulladás lecsendesedését segítik elő. A cytokinek hatására láz, leukocitózis, továbbá fokozott ACTH és
glukokortikoid termelés következik be. A kotrikoszteroidok gátolják az inflammatorikus cytokinek szintézisét és
fokozzák az IL-6 receptorának szintézisét, így fokozva az IL-6 hatását. Az információ végül cytokinek révén
eljut a májhoz, melynek fehérjetermelése ennek hatására megváltozik. A proteáz gátlók feladata a gyulladásos
sejtek által termelt proteolítikus enzimek inaktiválása, a komplement komponensek elősegítik a baktériumok
phagocytosisát, a gyökcsapdák neutralizálják a szabad oxigengyököket,a C reaktív protein opszonizálja a
baktériumokat és aktiválja a komplement rendszert. Mindezek a hatások együttvéve segítenek a homeosztázis
helyreállításában.
3.3.1.4. Túlérzékenységi reakciók
A fertőzések elleni immunológiai védekezés elsőrendű célja az idegen fertőző antigén eltávolítása. A túlzott,
illetve nem megfelelő irányultságú immunválasz azonban maga is hozzájárulhat a patológiához. Az előbbiekben
leírt gyulladásos reakciókon kívül az immunválasz patogenetikai szerepe túlérzékenységi (allergiás) reakciók, és
a fertőzések kiváltotta autoimmun reakciók kialakulásában nyilvánul meg.
Az allergiás reakciók két csoportja az azonnali és a késői típusú reakciók. Előbbiek kialakulásáért a keringésben
már jelenlevő, gyorsan mobilizálható ellenanyagok hatása felelős, míg a késői típusú reakciók
patomechanizmusában sejtek játszanak szerepet, melyek aktiválódása időigényes folyamat.
Az azonnali típusú reakciók három, a mechanizmus szerint elkülönülő csoportja, az anafilaxiás-, a citotoxikusés az immunkomplexek talaján létrejövő túlérzékenység.
3.3.1.5. Anafilaxiás reakció
Bár a legtöbb allergén nem mikrobiális eredetű, kapcsolat mutatható ki az allergiás megbetegedések és a
fertőzések között. A parazitás fertőzések gyakran társulnak allergiával, pl. Ascaris lumbricoides tüdőbeli
stádiumában súlyos asztmás rohamot, echinocuccus ciszta megrepedése anafilaxiás sokkot idézhet elő. A
légúti vírusinfekciók egyes tünetei szintén anafilaxiás eredetűek.
Az allergia „higiéniai elmélete” szerint összefüggés mutatható ki a kisgyermekkori fertőzések és az allergia
későbbi életkorban való megjelenése között. Túlzottan steril körülmények közt felnövő gyermekek később
hajlamosabbak lesznek allergiára.
Az anafilaxiás reakció kialakulása során az első ízben bejutó allergén IgE osztályba tartozó ellenanyagok
keletkezését indukálja. Ezek Fc része nagy affinitással kötődik a keringő bazophil és a szöveti hízósejtekhez,
melyeken sejtenként akár 10 000–40 000 IgE molekula is elhelyezkedhet. A sejthez kötődött molekulák száma
határozza meg a sejtek antigénnel szembeni érzékenységét. Az antigén következő bejutása alkalmával felkeresi
az ellene képződött ellenanyagokat, melyekkel a sejt felszínén reakcióba lép. A reakció következtében a sejtek
degranulálódnak és a granulumokból kiszabaduló biológiai aktivitással bíró anyagok hozzák létre az anafilaxia
jellegzetes tüneteit (2.3.11. ábra).
100
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.3.11. ábra. Az anafilaxiás reakció mechanizmusa
A reakció korai fázisában hisztamin, heparin és szerotonin, valamint arachidonsav szabadul fel. Az
arachidonsavból a továbbiakban prosztaglandinok és leukotriének képződnek, melyek a később kialakuló
gyulladásos reakciókért felelősek. Az akut fázist azonnali simaizom kontrakció vagy dilatáció jellemzi. Az
arteriolák simaizmai a hisztamin és a H-2 receptor interakciójának hatására dilatálnak, míg a bronchusok és a
gasztrointesztinális rendszer simaizmai a hisztamin H-1 receptorokra gyakorolt hatása miatt kontrahálnak. A
késői reakció az antigén-expozíció után 6-12 órával következik be, és neutrophil, eosinophil valamint basophil,
lymphocyta és macrophag infiltráció jellemzi.
A tünetek jellege attól függ, hogy az antigén milyen úton jutott be a szervezetbe. A légutakon át bejutott
antigének szénanáthát, asthmát provokálhatnak, a táplálékkal bejutó allergének gasztrointesztinalis tüneteket,
urticariát okoznak. A legsúlyosabb reakció, az anafilaxiás shock, akkor alakul ki, ha az antigén közvetlenül a
keringésbe kerül (pl. méhcsípés, iatrogén ártalom). A szisztémás reakció során fokozódik a símaizom
kontraktilitása, megnő a kapillárisok permeabilitása, csökken a testhőmérséklet, hipotenzió, bradicardia és
csökkent szérum komplement szintek alakulnak ki, ami végül keringési shockot eredményezhet. A fokozott
kapilláris permeabilitás a laza szövetekben ödémát okoz. A gége ödémája fulladáshoz vezethet.
A diagnosztikus módszerek direkt vagy indirekt módon, minden esetben az IgE kimutatását célozzák.
Nyitott kérdés, hogy az allergia a válaszoló szervezet, vagy az antigén sajátsága-e. Az előbbi mellett szól az
allergiás hajlam családi halmozódása. Az allergia kialakulásának „higiéniai elmélete” az allergiák gyakoribbá
válását a megváltozott bélflórával járó fejlett nyugati életforma elterjedésével magyarázza. A csökkent- vagy
hiányzó gasztrointesztinalis mikroflóra veszélyezteti az orális tolerancia kialakulását és elősegítheti szisztémás
atópiás allergia kialakulását. A gasztrointesztinális traktus rekolonizálása gyakran az allergiás tünetek javulását
eredményezi. Az életmód és az allergia előfordulási gyakoriságának egyértelmű összefüggését bizonyítja két
szomszédos északi populáció összehasonlítása. Az észt gyermekek normál bélflórája változatosabb és
gazdagabb, mint a hasonló korú svéd gyermekeké, és köztük lényegesen ritkábban fordul elő allergiás
megbetegedés, mint a svéd gyermekek között.
Anafilaxiás egyének cytokintermelése Th2 túlsúlyt mutat, melynek hatására az aktiválódott B sejtek IgE termelő
plazmasejtekké differenciálódnak. Az antigének meghatározott csoportja, melyek normális immunválasz helyett
túlérzékenységet váltanak ki, Th2 dominanciájú cytokintermelést indukálnak. Utóbbi arra enged következtetni,
101
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
hogy az allergiás hajlam mellett az antigén sajátságai is fontos szerepet játszanak a túlérzékenység
kialakulásában.
3.3.1.6. Citotoxikus reakció
Az ilyen mechanizmus alapján létrejövő túlérzékenységi reakció során IgM vagy IgG osztályba tartozó
ellenanyagok reagálnak a sejtfelszínen megjelenő antigénnel. Az antigén-ellenanyag reakció a sejt komplement
mediálta lízisét eredményezheti, vagy az ellenanyaghíd által aktivált NK-sejtek kiváltotta antitest dependens
celluláris citotoxicitás következtében pusztul el az antigént hordozó sejt (2.3.12. ábra).
2.3.12. ábra. A citotoxikus allergiás reakció. (C’ – komplement, K – killer sejt, ADCC – Antitest Dependens
Celluláris Citotoxicitás)
Ilyen mechanizmussal jön létre az inkompatibilis transzfúzió során az idegen vörösvértestek lízise. Citotoxikus
reakció a gyógyszerallergiák egy része is. Kis molekulák (gyógyszerek) sejtfelszínhez kötődve hapténként
viselkedhetnek, megváltoztathatják a sejtfelszín antigenitását, ellenanyagok termelését válthatják ki, amelyek a
sejt felszínén reagálva az antigénnel, az említett mechanizmusok közreműködésével a sejt lízisét eredményezik.
3.3.1.7. Immunkomplex reakciók
A patológiáért a keringő immunkomplexek szövetekben történő lerakódása felelős. Olyankor alakul ki, ha olyan
nagy mennyiségű antigén kerül a szervezetbe, hogy az immunkomplexek eliminálásának sebessége nem tud
lépést tartani azok keletkezésének mértékével. A keringő immunkomplexek a kapillárisok falában lerakódva
komplement aktiválódást, és kemotaktikus faktorok tremelését váltják ki, sejtes elemeket vonzanak a lerakódás
helyére és lokális gyulladásos reakciót idéznek elő (2.3.13. ábra). Az immunkomplexek lerakódásának
jellegzetes helye a vese glomerulusai.
102
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.3.13. ábra. III. típusú túlérzékenységi reakció – antigén-antitest komplexek (C’- Komplement)
3.3.1.8. Késői típusú túlérzékenységi reakció
A reakció kialakulása az előbb leírtaknál hosszabb időt vesz igénybe, mert kialakulásában aktivált sejtek
vesznek részt.
Az (intracelluláris) antigén hatására specifikus, cytokintermelő Th1 sejtek proliferálnak. Az általuk termelt
cytokinek részben lokális gyulladást váltanak ki, részben monocytákat, macrophagokat vonzanak a gyulladásos
területre. Ideális esetben az aktivált macrophagok elpusztítják a kórokozót, ha ez nem sikerül, macrophagokból
és T-sejtekből álló granuloma alakul ki. Ilyen mechanizmus alapján jön létre a tuberculin allergia.
3.3.2. Autoimmunitás
3.3.2.1. Immuntolerancia és autoimmunitás
Az immuntolerancia fogalmán egy adott antigénnel szembeni immunválasz képtelenséget értjük, az egyéb
antigénekkel szembeni megtartott immunválasz mellett. Idegen antigének immunválaszt váltanak ki, míg
normális esetben a saját antigénekkel szemben nem alakul ki immunválasz.
Klonális elimináció, klonális energia
Burnet elmélete szerint az egyénnek az a képessége, hogy egy immunogént felismerjen, a reaktív sejt klónoktól
függ. Minden egyes reaktív sejt egyetlen epitópot ismer fel. A foetalis életben, illetve speciális helyzetekben a
felnőttkorban a reaktív sejt és az immunogén találkozása a reaktív sejt eliminálódását eredményezi, és így
kialakul a sajáttal szembeni tolerancia. Medawar kutatásai tették világossá, hogy ha egy potenciális antigén az
intrauterin élet során találkozik először az immunrendszerrel, vele szemben specifikus immuntolerancia alakul
ki, és az antigénnel való későbbi találkozás során sem ellenanyagok, sem szenzitizált sejtek nem keletkeznek.
Ennek következtében a saját antigénekkel szembeni tolerancia az intrauterin életben, a lymphoid sejtek érése
során jön létre.
103
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Felnőtt állatban is létrehozhatószerzett tolerancia. Ennek kialakulása függ az állat korától és immunstátuszától,
genetikai adottságaitól, az antigénnel való előzetes találkozásainak számától, illetve az antigén dózisától,
bejutásának módjától.
Szekvesztrált antigének
Bizonyos ektodermális vagy endodermális eredetű szövetféleségek (a szemlencse antigénjei, a pajzsmirigy
antigének és a spermium antigének), amelyek igen gyakran az autoimmun betegségek célszerveit alkotják, az
immunrendszertől elzártan fejlődnek, így nem kerülnek kapcsolatba az éretlen immunsejtekkel. Normális
körülmények között a vér-szövet gát megakadályozza, hogy ezek a rejtve fejlődő struktúrák az extrauterin élet
során kapcsolatba kerüljenek az immunrendszerrel. Azonban ha sérülés, fertőzés vagy egyéb körülmény miatt
mégis megjelennek a keringésben, az immunkompetens sejtek idegenként ismerik fel őket és ellenük
immunválaszt produkálnak. Ilyen mechanizmus alapján alakul ki a sympathiás ophthalmia, mikor az egyik
szemlencse sérülése miatt a keringésbe került lencsefehérjék ellenanyagtermelést indukálnak, melyek aztán az
érintetlen szemlencse fehérjéivel reakcióba lépve az ép szem látáskárosodását idézik elő.
A mumps fertőzések egy részében kialakuló sterilitás ugyanezen folyamat következménye. Vírusfertőzések
sejtkárosító hatása olyan saját antigen determinánsokat tárhat fel, amelyekkel az immunrendszer az embrionális
élet során nem találkozott, vagy olyan strukturális változásokat idézhet elő a sejt molekuláiban, aminek
következtében új, az immunrendszer számára idegen antigén determinánsok jelennek meg.
Keresztreagáló antigének
Ha fertőzés következtében egy – saját struktúrához véletlenszerűen hasonlító szerkezetű – idegen antigén sokáig
tartózkodik a szervezetben, az ellene képződött ellenanyagok keresztreagálhatnak a szervezet saját szöveteivel.
Ilyen folyamat eredménye a reumás láz. A betegséget az okozza, hogy az A csoportba tartozó streptococcusok
M proteinje ellen termelődő ellenanyagok keresztreagálnak a szívizomrostok sarcolemmájával és gyulladásos
szövetdestrukciót, végül gyakran billentyűelégtelenséget eredményeznek. Autoimmunitást indukáló
keresztreakció mutatható ki az adenovírusok és az a gliadin, a klebsiella és a HLA B27, a treponema és a
cardiolipin, a Campylobacter jejuni és perifériás gangliozidok között is.
Szuppresszor funkciójú sejtek
Toleráns állatok szuppresszor funkciójú sejtjeivel a tolerancia átvihető. A toleráns állatban a szuppresszor sejtek
úgy működhetnek, mint az antitestképzést vagy a celluláris válasz kialakulását meggátló elsődleges
mechanizmusok. Gátolhatják az antigén bemutatást, blokkolhatják a B-sejtek funkcióját, azok plazmasejtekké
történő differenciálódását, illetve határt szabhatnak más T-sejtek működésének is. Ha a szuppresszor hatással
rendelkező sejtek egy adott antigénre specifikusak, a más antigénekre adott immunválasz normális lehet. A
szuppresszor funkció hiánya vagy megkerülése autoimmunitast eredményezhet.
A B-sejt proliferációjához és a plazmasejtekké történő differenciálódáshoz T-sejtek közreműködése szükséges.
Minden olyan mechanizmus, amely kikapcsolja a T-sejt részvétel szükségességét (pl. a B-sejtek mitogénekkel
történő poliklonális aktiválása vagy a Th sejtek direkt aktiválása) autoreaktív T-, illetve B-sejtek aktiválódását is
eredményezheti.
Az Epstein Barr vírus a B lymphocytákat fertőzi és egyben aktiválja. A nagyszámú fertőzött sejt poliklonálisan
aktiválódik, melynek során termelődő sokféle antitest között autoantitestek, pl. trombocita, illetve vörösvértest
ellenes antitestek is keletkeznek, melyek szövődményeket okoznak. Poliklonális aktivációt okozhat a Gramnegatív baktériumok sejtfalában található LPS, az előbb említett módon az EBV, valamint a hepatitis C vírus, a
paraziták közül pedig a malária plasmodiumok és a trypanosomák egyes antigénjei.
A szuppresszor funkcióval bíró sejtek rövid életűek, és az élet előrehaladtával számuk csökkenhet. Így egyéb
sejtek felszabadulhatnak a gátlás alól, és a saját antigénekkel szembeni immunválasz alakulhat ki. Az
autoantitestek előfordulási gyakorisága az öregedés során nő, aminek az oka feltehetően az öregedéssel
kapcsolatos tímusz involúció és így a szupresszor funkció csökkenése.
Blokkoló ellenanyagok, idiotípus hálózat
Minden ellenanyag variábilis régiója egyben antigén is, amely antiidiotípus ellenanyagtermelést indukál (2.3.14.
ábra).
104
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.3.14. ábra. Az idiotípus–antiidiotípus hálózat kialakulása
Jerne elmélete szerint az antigénspecifikus ellenanyag antiidiotípus ellenanyagok képződését váltja ki, majd az
antiidiotípus antitest ellen is termelődik ellenanyag, és így az előző ellenanyagot neutralizáló ellenanyagok
hálózata a feladatát már betöltött immunválasz lassú lecsengését eredményezi.
Az antiidiotípus ellenanyagok hasonlítanak magára az eredeti antigén determinánsra, így az egyedfejlődés során
az immunrendszer anti-idiotípus ellenanyagok formájában összeállítja a környezetben található antigének
képének adatbázisát.
Az indokolatlanul gyakori antibiotikumkezelés a kórokozó gyors eliminálásával megakadályozza, vagy
legalábbis hiányossá teszi ennek az adatbázisnak a kialakulását, ami zavart okozhat az immunológiai funkciók
szabályozásában, és hozzájárulhat az autoimmun folyamatok kialakulásához.
Természetes autoimmunitás
A klónszelekciós elmélet szerint az autoimmunitás elkerülése céljából tilos a saját felismerése, és az
autoimmunitás csak a lymphocyta receptor véletlenszerű mutációjának eredményeképpen alakulhat ki. Ezzel
szemben a Cohen felvetéseszerint az autoimmunitás nem aberráció, hanem az egészséges immunrendszer
sajátsága, melynek célja az alapvető fontosságú biológiai rendszerek működésének védelme.
A természetben széles körben fordulnak elő olyan, biológiai funkciók szempontjából általános jellegű, alapvető
fontosságú struktúrák, amelyek az élethez elengedhetetlenek lévén, az evolúció során változatlan formában
maradtak fenn. Ez egyben azt jelenti, hogy pl. egy bakteriális fertőzés során a bakteriális antigén részeként olyan
konzervált struktúrák kerülnek be a szervezetbe, melyek a sajátnak is részei. Ha az immunrendszer nem tudna
különbséget tenni a kizárólag a baktériumra jellemző, és a sajátban is fellelhető konzervált antigén között, a
fertőző ágens eliminálásával egyidejűleg kóros autoimmun reakciók is létrejönnének. Az immunrendszernek
tehát rendelkeznie kell egy, a saját struktúrák korai felismerése révén kialakult adattárral (immunológiai
homunculus), amely T-sejt receptorokban tárolja valamennyi, a szervezetben előforduló antigén negatív képét.
Mikor tehát a szervezetben is jelen levő konzervált antigén egy fertőző ágens részeként jelenik meg, az
immunrendszer szétválasztja, és eltérően kezeli a fertőző idegen, és a sajátra is jellemző konzervált struktúrát.
Utóbbival szemben a CD5+ B sejtek alacsony aviditású, nem neutralizáló ellenanyagokat termelnek, melyek
nem károsítják, hanem kíméletesen befedik a saját antigént expresszáló sejtet. Ezzel egyidejűleg az antigén
idegen része a hagyományos módon, neutralizáló ellenanyagok termelődését váltja ki.
Az immunrendszer fentiekben leírt képessége, mely alkalmassá teszi a komplex antigénen belül az idegen és
“saját” struktúrák megkülönböztetésére biztosítja, hogy az anti-mikrobás immmunválasz ne idézzen elő
autoimmun reakciót.
105
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
4. 2.4. DIAGNOSZTIKA, TERÁPIA, MEGELŐZÉS
4.1. Klinikai mikrobiológiai vizsgálatok
Pál Tibor
A klinikai mikrobiológiai vizsgálatok célja segítséget nyújtani a klinikusnak, hogy tisztázza a beteg tüneteinek
esetleges fertőzéses eredetétés a kezelés lehetőségeit, azaz azonosítsa azetiológiai ágenst, illetve meghatározza
annakantimikrobás szerekkel szemben mutatott érzékenységét.
A vizsgálati minta származhat olyan testtájékról, mely rendelkezik saját normál flórával (pl. bőr, felsőlégutak,
hüvely, vastagbél), illetve olyan helyről, melyek normálisan sterilek: pl. vér, liquor, punktátumok. Az alsó
légútak és a húgyutak nem rendelkeznek ugyan saját normál flórával, de az innen származó minták
tartalmazhatnak kis mennyiségben kontamináló mikrobákat. Egy adott mikroba jelenléte a vizsgálati anyagban
azonban még nem feltétlenül igazolja annak etiológiai szerepét. Mint majd az egyes kórokozók tárgyalásánál
látni fogjuk, akár patogén organizmusok is jelen lehetnek bizonyos testtájakról származó mintákban a normál
flóra részeként (pl. (pl. Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, Neisseria meninigitidis a felső
légutakban). Sőt, még egyébként normálisan steril mintákban is találhatunk oda a minta szennyezése révén
került mikrobákat (pl. a bőr flórájával szennyezett vérminta). Az in vitro laboratóriumi vizsgálatok leletei tehát
nem azonosak a mikrobiológiai diagnózissal (2.4.1.ábra).
2.4.1. ábra. Mikrobiológiai lelet - Mikrobiológiai diagnózis - Klinikai diagnózis
A leletek interpretálása révén, melyhez szükség van a klinikai adatok mellett az eredmények esetenkénti
kvantitatív értékelésére is, születik meg a mikrobiológiai diagnózis, melyet a klinikus kézhez kap. Ez vezeti el a
klinikust, a beteg anamnézise, tünetei, állapota, egyéb leletei összevetésével a klinikai diagnózis felállításához.
A leletek interpretálásától a klinikai diagnózis felállításáig a folyamat hatékonyságának és megbízhatóságának
elengedhetetlen feltétele a gyakorló orvos és a laboratórium közti folyamatos kapcsolat, kommunikáció, adataik,
információik kicserélése. Ehhez, miként a mikrobiológusnak is ismernie kell a klinikum alapjait, a vizsgálatokat
kérő klinikusnak is nagy vonalakban tisztában kell lennie a laboratórium technikai lehetőségeivel és korlátaival.
106
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Ezt elősegítendő, ebben a fejezetben röviden áttekintjük (a technikai részletek mellőzésével) a mikrobiológiai
laboratórium által követett diagnosztikai megközelítéseket.
4.1.1. A minta vétele és beküldése
A klinikai mikrobiológia vizsgálatok sikerét a helyes mintavétel, a minta beküldésének módja és az ahhoz
mellékelt információk alapvetően befolyásolják. A különböző mintavételi eljárásokat az egyes szervrendszerek
fertőzéseit összefoglaló fejezetekben, illetve a mikrobiológiai gyakorlatok során tárgyaljuk. A minta
beküldésénél alapvető, hogy egyrészt elkerüljük az érzékeny mikrobák elpusztulását, másrészt a kevésbé
érzékenyek túlszaporodását. Ezt részben a laboratóriumba történő gyors szállítással, részben a megfelelő
szállítási hőmérséklettel, illetve szükség esetén transzport közegek alkalmazásával érhetjük el.
Ha a minta 2 órán belül a laboratóriumba juttatható, általában nem igényel mást, mint gyorsaságot. Hosszabb
szállítás esetén a vizeletmintát hűteni kell, a tenyésztésre szánt tupfereket transzport közegben célszerű
szállítani. Ezek, (pl. Stuart, Amies, Cary-Blair médiumok) többnyire félfolyékony, nagy pufferkapacitású
közegek, melyek tápanyagot általában nem tartalmaznak, ami megelőzi a kórokozónál esetleg gyorsabban
növekvő normál flóra tagok elszaporodását. Némelyik aktív szenet tartalmaz, a mintában fellelhető
antimikrobiális anyagok megkötésére. Gyakran találhatók bennük az anaerobok életben maradását segítő, a
redoxpotenciált csökkentő komponensek, pl. tioglikolát. A hemokultúra-, illetve liquormintákat nem szabad
hűteni, mivel ezekben az alacsony hőmérsékletre érzékeny mikrobák lehetnek. Esetükben már csak a klinikai
diagnózis miatt is – szepszis, meningitis gyanú – a minta beküldésének gyorsasága létkérdés lehet. Azoknál a
mintáknál, ahol nagy valószínűséggel számítani lehet anaerob mikroba jelenlétére (pl. punktátumok,
sebváladékok), biztosítani kell, hogy a minta ne exponálódjék levegővel. Erre a legegyszerűbb, ha a mintát
légmentesített, lezárt fecskendőbe, vagy anaerob transzport közegben szállítjuk. Különös gondot kell fordítani a
molekuláris vizsgálatok céljából küldött mintákra. Ezek általában speciális tupfert, tartályt, közeget igényelnek
elkerülendő a minta kontaminációját, a nukleinsavak lebomlását, és a majdani reakciót gátló anyagok jelenlétét.
A virológia vizsgálatra küldött mintáknál speciális, fehérjét, puffert, antibakteriális és antimikotikus szereket
tartalmazó transzportközeget alkalmazunk. Szükség esetén maximum egy napig ebben a közegben 4 oC-on
tárolható, szállítható a minta, de egyes vírusok (pl. RSV) károsodhatnak. –80 oC-on a vírusok megőrzik
aktivitásukat a minta feldolgozásáig. A molekuláris vizsgálatok céljára küldött minták vételéhez nem
használhatóak a közönséges vattapálcák, mert egyrészt a vatta maga tartalmaz az amplifikációt gátló anyagokat,
másrészt ezek nem RN-áz és DN-áz mentesek. Ilyen vizsgálati anyagok vétele vagy tupfer nélkül (pl garatmosó
folyadék, liquor) vagy kizárólag speciálisan erre a célra gyártott pálcával történhet (pl. méhnyak, orr). A
közönséges mikrobiológiai transzport táptalajok sem használhatóak ilyenkor.
A mintát kísérő vizsgálatot kérő lap hivatalos dokumentum, melyet csak a vizsgálatot elrendelő orvos tölthet ki,
írhat alá és pecsételhet el. Ő egy személyben felel a beteg adatainak helyes feltüntetéséért, illetve a laboratórium
felé a szükséges információk szolgáltatásáért. A hiányos kérőlapot, mely alapján a minta és/vagy a beteg nem
azonosítható egyértelműen, a laboratórium köteles visszautasítani. Amennyiben a betegre vonatkozó egyéb
adatok (diagnózis, korábbi kezelés, feltételezett diagnózis) hiányosak, az nagymértékben csökkenti a helyes
mikrobiológiai, és ennek következtében később a klinikai diagnózis felállításának esélyét.
A vizsgálatot kérő gyakorló orvosnak tisztában kell lennie azzal, hogy az adott mintából mik azok a kórokozók,
melyeket a laboratórium „rutinszerűen”, külön kérés nélkül keres. Minden esetben, ha az anamnézis és a
tünetek alapján olyan kórokozó lehetséges szerepe merül fel, melynek tenyésztése, kimutatása túlmegy e napi
rutin keretein (pl. meghosszabbított tenyésztési idő igény, más, rutin szerűen nem használt táptalajok,
módszerek szükségessége), azt a vizsgálatkérő lapon jelezni kell: pl. „Brucella?”. Amennyiben a klinikusnak e
tekintetben kétségei vannak, a rutinszerűen alkalmazott módszerekről, illetve egy etiológiai ágens
felismerésének helyi lehetőségeiről minden laboratórium készséggel ad felvilágosítást.
4.1.2. Vizsgálati módszerek
A gazdaszervezet és egy potenciális kórokozó közötti találkozás bekövetkeztét (ami tehát nem feltétlenül jelent
még etiológiai szerepet) direkt és indirekt módon igazolhatjuk. A direkt megközelítések során a mikrobának a
vizsgálati anyagban való tényleges jelenlétét próbáljuk kimutatni annak mikroszkópos láthatóvá tételével,
antigénjei, specifikus génjei, esetleg virulencia faktorai kimutatásával, illetve a mintából történő
kitenyésztésével. Az indirekt eljárás során a szervezetnek a fertőzésre adott, a lehetséges kórokozóra fajlagos
immunválaszát detektáljuk feltételezve, hogy azt valóban a kórokozóval történt találkozás váltotta ki. Az
alábbiakban a leggyakrabban alkalmazott eljárások inkább a diagnosztikában betöltött szerepét, előnyeit és
107
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
hátrányait, mint technikai részleteit tekintjük át. Utóbbiak vonatkozásában utalunk a korábbi tanulmányokra,
illetve a mikrobiológiai gyakorlatok anyagára.
4.1.2.1. Direkt eljárások
Mikroszkópia
A mikroorganizmusok vizsgálati anyagban történő direkt láthatóvá tétele gyors, módszertől függően néhány
percet vagy néhány órát igényel. Fajlagossága függ a módszertől (pl. az immun-festéseket alkalmazó eljárások
meglehetősen specifikusak), és a kórokozótól is. Míg a legtöbb baktérium faj mikroszkóppal nem azonosítható,
paraziták, férgek jellegzetes alakú petéinek kimutatása székletben, vagy egy nagyon jellegzetes morfológiájú
kórokozó jelenléte bizonyos mintákban – pl. Gram-negatív diplococcusok húgycsőváladékban (Neisseria
gonorrhoeae) – nagyon valószínűvé tehetik a diagnózist. A fajlagosság gyakori hiánya ellenére a mikroszkópia
rendkívül fontos a mikrobiológia munkában. Általában ez az első vizsgálat, mely iránymutatást adhat a
mikrobiológusnak a további vizsgálatok tekintetében. Sokszor a klinikus is számára is döntő és gyors (!)
információt jelent egy mikroszkópos lelet (pl. agyhártyagyulladás esetén a liquor mintában látott
mikroorganizmusok morfológiája). Gyakran a már kitenyészett mikrobák azonosításának is a mikroszkópos
vizsgálat az első lépése.
A natív fénymikroszkópiának, tekintve, hogy a baktériumok kis mérete és magas víztartalma miatt csak nehezen,
részletszegényen láthatóak, a bakteriológiában inkább csak kiegészítő szerepe van. Erre példa lehet, hogy
sóoldatba szuszpendált székletben nagyszámban mozgó, hajlott pálcák vibriók vagy campylobacter jelenlétének
gyanúját kelthetik. A módszer sokkal fontosabb a parazitológiában: az amőbák, trofozoit alakok, ciszták, peték
felismerhetőek, egyesek jellegzetes alakjuk miatt akár azonosíthatóak is. Egy minta sejtes elemeinek KOH-dal
történő feloldása után az esetleg jelenlévő, a kezelésnek ellenálló gombafonalak festés nélkül is jól láthatóak.
Az ún. sötét látóteres mikroszkópia során a sötét térben lévő mikrobákat egy speciális kondenzor úgy világítja
meg, hogy a fény szóródik róluk, ami azt a látszatot kelti, mintha a tárgy (a mikroba) maga bocsájtana ki fényt
sötét háttér előtt. A rendkívül nagy kontraszt megnövekedett feloldóképesség illúzióját adja (gondoljunk az
ablakon sötét szobába betűző napsugár által felvillantott porszemekre, az ún. Tyndall-jelenségre). A módszer
lehetővé teszi olyan élő, mozgó mikrobák megfigyelését is, melyeket egyébként, egyszerű fénymikroszkóppal
nem látnánk. A sötét látóteres mikroszkópiát elsősorban a hosszú, de rendkívül keskeny spirocheták (pl. a
vérbajt okozó Treponema pallidum) vizsgálatára használjuk.
Natív készítményben élő baktériumok, gombafonalak, féregpeték, ciszták viszonylag jól vizsgálhatóak fáziskontraszt mikroszkóppal, bár e módszer használata is messze elmarad a különböző festési eljárások alkalmazása
mögött.
A legtöbb esetben a festett készítményeket a festékek alkalmazása előtt fixálni kell (pl. hővel vagy metanollal),
ami természetesen a sejt elhalásával, esetleg alakjának megváltozásával jár. Egyes eljárások során előzetes
fixálás nélkül, a nedves készítményhez vagy szuszpenzióhoz keverjük a festéket. Ilyen például a székletminta
szuspenziójából készült jódos (Lugol oldatos) preparátum, ahol a jód a ciszták és peték részleteit teszi jobban
megfigyelhetővé, vagy a nedves készítményhez adott laktofenol-gyapotkék oldat a gombaelemek megfestésére.
Szintén fixálás nélkül alkalmazható eljárás az ún. háttér vagy negatív festés, amit esetenként a festéket fel nem
vevő tok kimutatására szoktunk használni, pl. agy-gerincvelői folyadékban Cryptococcus neoformans láthatóvá
tételére.
Az egyszerű festéseket azért alkalmazunk, hogy gyakorlatilag bármilyen baktériumot vagy gombát, illetve a
mintában lévő egyéb sejtes elemeket láthatóvá tegyünk. Metilénkék, fukszin alkalmazhatóak e célra. Előnyük,
hogy a mikrobák alakja jobban megítélhető, mint az összetett festésekkel (pl. hogy egy diplococcus vese alakú,
gömb vagy megnyúlt sejtekből áll).
Az összetett festési eljárások célja lehet az, hogy valamely sejtalkotót (pl. a spórákat, vagy a diftéria
kórokozójának jellegzetes szemcséit – utóbbi az Albert- vagy Neisser-festés) fessünk meg. Sokkal gyakoribb,
hogy az összetett festésekkel a mikroba sejtek között teszünk – festődési tulajdonságaik alapján – különbséget.
Ezek közül a differenciáló festések közül a leggyakrabban alkalmazott a Gram-festés.
A Gram-festés
A módszer alapjait Hand Christian Gram dán patológus dolgozta ki, hogy az emberi szövetektől elkülönülten
tegye láthatóvá a pneumoniában elhaltak tüdejében a mikrobákat. Később derült ki, hogy az eljárás alapvetően
két nagy csoportra osztja a sejtfallal rendelkező eubaktériumokat: Gram szerint festhetőekre, azaz pozitívokra és
108
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
nem festhetőekre, Gram-negatívokra. A különbség alapja a sejtfal kémiai szerkezete (lásd a Morfológia
fejezetet), ami, mint később látni fogjuk, fontos biológiai, klinikai, terápiás következményekkel is jár (2.4.2.
ábra).
2.4.2. ábra. A Gram-festés
A festés során először valamilyen bázikus anilin festékkel (kristály – ibolya, gentiana ibolya), majd higított
jódoldattal kezeljük a sejtet, melynek során a festék–jód komplex bejut a sejtbe, és megfesti azt. Az alkohollal
vagy acetonos alkohollal történő ún. differenciálás során az oldószer a Gram-negatív sejtből kivonja a festéket,
míg erre a Gram-pozitívak esetén a rendelkezésre álló rövid idő alatt nem képes, azok megőrzik a komplex sötét
lila színét. Hogy az elszíntelenedett Gram negatívokat is láthatóvá tegyük, a preparátumot végül vizes
fukszinnal vagy szafraninnal festjük. Ez a Gram-pozitívak már amúgy is sötét színén nem változtat, míg a
Gram-negatívak rózsaszínűek lesznek.
109
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Tekintve, hogy a festésbéli különbség alapja, hogy a Gram-negatív sejtek falán keresztül a festék-komplex a
sejtből alkohollal kioldható, minden olyan ok (pl. öregedő sejtek, sejtfal károsító antibiotikumok jelenléte), ami
a Gram-pozitívak sejtfalának áteresztő képességét növeli – hamisan – Gram-negatív-szerűvé teheti őket.
Gyakorlatilag minden eubaktérium beosztható Gram szerint. A sejtfallal nem rendelkező mycoplasmák Gramnegatívan festődnek. A Gram szerint nem festhető néhány kivétel a mycobacteriumok, melyek sejtfaluk
szerkezete szerint inkább Gram-pozitívok, de magas zsírtartalmuk miatt nem veszik fel a festéket. A spirochéták
(pl. a Treponema pallidum) sejtfala a Gram-negatívokénak felel meg, de a sejt olyan keskeny, hogy egyszerű
fénymikroszkóppal általában nem látható.
A másik gyakran használt differenciáló festés a Ziehl és Neelsen által kidolgozott eljárás. Alapja, hogy egyes,
ún. saválló baktériumok sejtfaluk igen magas lipidtartalma miatt a festékeket bár nagyon nehezen veszik fel, de
ha felvették, azt erős savak vagy lúgok hatására sem adják le. A saválló festéseket csak az ilyen kórokozók által
okozott fertőzés gyanúja esetén használjuk. Az eredeti eljárás szerint a sejteket forró fenolos fukszinnal kezelve
festjük, majd savas alkohollal próbáljuk meg elszínteleníteni őket. E mikrobák, pl. mycobacteriumok, esetén ez
nem sikerül, míg az egyéb baktériumok és eukaryota sejtek leadják a festéket, teljesen elszíntelenednek. Ezeket
metilénkékkel festve a készítménynek kék hátteret adunk, melyben a savállók piros színben tűnnek fel (lásd
3.3.79. ábra). Fokozhatjuk az eljárás érzékenységét, ha fukszin helyett fluoreszkáló festéket (pl. auraminrhodamint) próbálunk a sejtekből kioldani, természetesen ilyenkor UV-mikroszkópot kell használnunk. Vannak
ún. „gyengén saválló” mikrobák (pl. nocardiák, cryptosporidiumok), melyek ugyan a mycobactériumoknál
alkalmazott erős sav hatására leadják a festéket, de gyengébb savval színtelenítve a preparátumot, még
megtartják azt.
A keresett kórokozóra specifikus fluoreszkáló festékkel jelölt antitestekkel, a normál flóra mellett viszonylag
gyorsan kimutathatóak olyan kórokozók, mint pl. a szamárköhögés kórokozója, a Bordetella pertussis, vagy a
lépfenét okozó Bacillus anthracis. E direktimmunofluoreszcens eljárások előnye fajlagosságuk, illetve az, hogy
sokféle baktériumot tartalmazó mintából közvetlenül, gyorsan kimutatható a keresett patogén. Hátrányuk
alacsony érzékenységük (egy negatív vizsgálatra nem lehet biztosan negatív végeredményt alapozni), eszköz(UV-mikroszkóp) és – mint minden fluoreszcens mikroszkópos eljárásnak – jelentős gyakorlatigényük.
A különböző szövettani mintákban kimutathatóak baktériumok, gombák, paraziták vagy szövettani festéseket
(pl. hematoxilin-eozin, PAS, Giemsa) vagy célzottan „mikrobiológiai” festéseket, pl. Ziehl–Neelsen, vagy akár
immunhisztológiai eljárásokat használva. Ezeket a vizsgálatok általában hisztopatológiai laboratóriumok végzik,
és hátrányuk, hogy jelentős időt igényelhetnek a minta szövettani vizsgálatra való előkészítése miatt.
Elektronmikroszkópot a mindennapi diagnosztikai munkában kivételesen használunk. A ritka alkalmazásokra
példa lehet a jellegzetes morfológiájú rotavírusok székletből történő kimutatása, bár erre is rendelkezésre állnak
más, sokkal hozzáférhetőbb eljárások.
A kórokozók antigénjeinek kimutatása
Számos esetben a vizsgálati mintákban a jelenlévő mikrobák száma nem éri el a mikroszkópban láthatót, vagy
olyan alacsony, hogy a tenyésztéshez ténylegesen beoltott térfogat nem tartalmaz élő mikrobát. Az is előfordul,
hogy a mintában lévő kórokozó már elpusztult, sejtjei szétestek, akár a szervezet védekező mechanizmusai, akár
az alkalmazott kezelés következtében, akár a minta túl hosszú tárolása során. Ilyenkor egyes kórokozók
antigénjei még kimutathatóak lehetnek a mintában, elsősorban a fertőzés helyén (pl. számos tokos mikroba
poliszacharid tok antigénje a liquorban, esetleg a szérumban). Virális antigének jelenléte a fertőzött
sejteken/sejtekben szintén igazolhatja a tüneteket etiológiáját. A szérumban megjelenő mikrobiális antigének
általában a szisztémás fertőzés irányába mutatnak elkülönítve azt egyes testtájak kolonizációjától: ezt szolgálja
pl. a mannan vagy galaktomannan kimutatás invaziv candida, illetve aspergillus infekciók esetén. Antigének
megjelenhetnek az eredeti fertőzés helyétől távoli mintákban is, mint például a legionella fertőzés során a
vizeletben kimutatható, oldható antigének.
Az antigéneket antitestekkel mutatjuk ki, és ezek döntően befolyásolják az eljárások specifitását és
érzékenységét. Az alkalmazott módszerek, bár szintén hatással lehetnek az előbbiekre, elsősorban a tesztek idő-,
és felszereltség igényét határozzák meg.
Egyes esetekben a gyorsaság döntő lehet. Például meningitis esetén egy adott kórokozó liquorból kimutatott tok
antigénje néhány perc alatt fontos iránymutatást adhat az antibiotikum kezelés irányát tekintve. Erre a célra
általában a leggyakoribb lehetséges kórokozók antigénjei ellenes antitestekkel borított latex szemcsék
110
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
szuszpenziójából készült kitet használjuk. A minta egy-egy cseppjét ezekkel tárgylemezen egyenként
összekeverve a kicsapódás, a latex-agglutináció jelzi egy adott antigén jelenlétét.
Sokszor a gyorsaság mellett az egyszerű, akár az orvosi rendelőben való kivitelezhetőség a döntő, mint pl. az A
csoportú streptococcusok antigének felsőlégúti váladékból, vagy chlamydia antigének nemi szervek
váladékaiból történő kimutatása esetén. E célokra számos módszert alkalmaznak (latex agglutináció, optikai
immunassay, kromatográfiás immunassay). Ezek fajlagossága általában kielégítő, így a pozitív eredmény
valóban értékes lelet. A módszerek viszonylag alacsony érzékenysége miatt azonban a negatív eredmény más,
érzékenyebb módszerekkel megerősítendő.
A legkülönbözőbb mikrobiális antigének laboratóriumban történő kimutatására a leggyakrabban az enzim kötésű
immun assay (ELISA) módszer változatait használjuk. Ezek előnye, hogy viszonylag gyorsak, mindössze néhány
órát és viszonylag kis felszereltséget igényelnek, nagy mintaszám esetén rendkívül jól automatizálhatóak, akár
zárt rendszerben is működtethetőek a személyzet fertőzését csökkentendő, és kvantálhatóak. Alkalmazására
példa lehet a Clostridium difficile toxinjainak, vagy rotavírusok kimutatása székletből.
Egyes mikrobákra jellemző antigéneket kimutathatunk azok kitenyésztése után is, így igazolva azonosításukat
vagy éppen kórokozó természetüket. Ide tartoznak a különböző, általában tárgylemez agglutinációval vagy latex
agglutinációval végzett szerotipizálási eljárások. Ezek során a specifikus antitesteket hígítva, vagy latex
szemcsék felületére kötve adjuk a vizsgált mikroba szuszpenziójához. A szabad szemmel is látható agglutináció
jelzi az antitestnek megfelelő antigén, pl. sejtfal, tok vagy csilló antigén jelenlétét. A sejthez nem kötött
antigének, pl. toxin antigének tenyészetből történő kimutatására, hasonlóan közvetlenül a mintából történő
kimutatásukhoz, elsősorban ELISA módszert használunk.
A kórokozókra specifikus gének kimutatása
Ez a diagnosztikának talán a leggyorsabban fejlődő ága, melynek során abból a feltételezésből indulunk ki, hogy
a kórokozóra specifikus szekvenciák jelenléte igazolja az organizmus aktuális (vagy korábbi) jelenlétét.
Bármilyen formáját alkalmazzuk e módszereknek, minden esetben az ismert, keresett szekvenciával
komplementer oligonukleotidokat használunk akár próbaként (hibridizációs eljárások) akár primerként
(amplifikációs eljárások). Ez természetesen, legalábbis elvileg, szabad kezet ad a fajlagosság megválasztása
tekintetében: a próba vagy a primerek lehetnek klón-, típus-, faj-, genus-specifikusak, vagy ha éppen általában,
bármilyen mikroba jelenlétének kimutatása a cél, baktériumspecifikusak attól függően, hogy mennyire
konzervált génszakaszt célzunk meg az eljárás során.
A különböző hibridizációs teszteknélegy jelölt oligonukleotid szekvenciának a vizsgált mintához való kötődése
révén igazoljuk a keresett mikroba (pontosabban az által hordozott komplementer szekvencia) jelenlétét. Az
eredetileg egyeduralkodó izotópos jelölést egyre inkább kiszorítják a kromogén anyagok. Ez néhány esetben
már oly mértékben egyszerűsíti az eljárást, hogy az akár egy jól felszerelt orvosi rendelőben is elvégezhető. A
vizsgálati anyag lehet maga a beküldött minta, egy előtenyésztett kultúra üledéke, egy megfertőzött
sejttenyészet, vagy azonosítás céljából a már kitenyésztett mikrobából készült szuszpenzió. A teszt végezhető
makroszkóposan, ún. spot (folt) teszt formájában, de lehetőség van a mintán belül a kórokozóra fajlagos
szekvencia mikroszkópos lokalizációjára is, azaz in situ hibridizációra. Ennek során alkalmazhatunk – akár
hisztológiai festésekkel kombinálva – kromogén jelölést, pl. szövettani készítményben vagy kenetben vírusok
által fertőzött sejtek kimutatására. Újabban terjed az UV-mikroszkópot igénylő, UV-fényben gerjedő festékkel
jelölt oligonukleotid próbákat alkalmazó fluoreszcens in situ hibridizáció, a FISH módszer. Egyes hibridizációs
módszerek lehetőséget adnak semikvantitatív kiértékelésre.
Jelenleg már számos, a cél-szekvencia megsokszorozásán alapuló, amplifikációs eljárás ismeretes, de e
legelterjedtebb még minding a hagyományos PCR, és annak különböző változatai. Ezek érzékenysége általában
jelentősen meghaladja a hibridizációs módszerekét, több teszttel akár 1-2 sejt jelenléte is detektálható lehet a
mintában. Ez lehet óriási előny, de hátrány is: nem minden esetben bír az alacsony csíraszám klinikai
relevanciával. Az amplifikációs módszerek előnye, hogy velük, több primer párt, ún. multiplex rendszereket
használva, több fertőző ágens jelenlétét tudjuk egyidejűleg vizsgálni.
A módszerek relatíve gyorsak, maguk a tesztek ritkán igényelnek néhány óránál több időt. E tekintetben
azonban figyelembe kell venni, hogy ez akkor igaz, ha a tesztek tényleges megkezdésétől mért időt számítjuk.
Legtöbb laboratórium az igényelt vizsgálatokat összevárja, és nem minden molekuláris tesztet futtat minden
nap. Részint a vizsgálati idő lerövidítése, részint a mennyiségi értékelés lehetősége miatt volt nagy jelentőségű
az olyan kvantitatív eljárások, mint a valós idejű(real time) PCR bevezetése. Ezekkel az utóbbi időben egyes
111
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
betegségek döntő, máshogy nem, vagy csak nehezen vizsgálható aspektusairól kaphatunk a kezelést, prognózist
meghatározó információkat (pl. „virus-load” vizsgálatok HIV- vagy hepatitis C-fertőzésben).
Úgy a hibridizációs, mint az amplifikációs eljárások egyre jobban automatizálhatóak. Hátrányuk még mindig
jelentős költségük, eszköz és speciális („nukleinsav-mentes”) helyiség igényük. A szakirodalmat olvasva úgy
tűnhet, hogy gyakorlatilag minden elképzelhető mikroorganizmusra rendelkezésre áll már molekuláris detektáló
módszer. Figyelembe kell azonban venni, hogy ezek többsége egyelőre „csak” tudományos közleményben leírt,
nem validált, „házi” eljárás. Ezeknek csak egy töredéke kapható a kereskedelmi forgalomban (azaz legalább egy
cég belső minősítésén már „átment”), és még sokkal kevesebb azok száma, melyek rendelkeznek valamely
mérvadó, független egészségügy hatóság (pl. az USA Food and Drug Administration, FDA) nagy mintaszámon
alapuló jóváhagyásával. Mindezzel együtt nem nehéz megjósolni, hogy a már jelenleg is széleskörű alkalmazás
mellett is a molekuláris módszerek a jövő egyik fontos, ha nem a legfontosabb útját jelentik.
Virulencia (faktor) kimutatás
E vizsgálatok során valamely virulencia faktor (általában toxin) tényleges aktivitását mutatjuk ki élő célsejteken
vagy kísérleti állatokban (pl. Clostridium difficile toxin aktivitás kimutatása széklet szuszpenziójából vagy
Clostridium botulinum toxin kimutatása vérsavóból és ételmintából). A módszerek kellő fajlagosságát azzal
tudjuk biztosítani, hogy az észlelt toxikus hatást – párhuzamos tesztben – specifikus antitestekkel gátolni tudjuk.
Természetesen e módszerek elsősorban referencia laboratóriumok eszköztárában lelhetőek fel, egyéb
laboratóriumok igyekeznek alternatív (pl. antigén detektáláson alapuló) eljárásokat alkalmazni e fertőzések
diagnosztikájában.
Tenyésztés
Számos, az orvosi gyakorlatban előforduló kórokozó (a baktériumok többsége) tenyészthető. A „tenyészthető”
kifejezést általában az in vitro, táptalajon(-ban) szaporodó mikrobákra használjuk. A csak élő sejtekben,
sejttenyészetekben, esetleg kísérleti állatokban szaporodó vírusok, illetve obligát intracelluláris baktériumok (pl.
chlamydiak, rickettsiák) által okozott fertőzések felismerésére, tekintve az eljárások állat-, sejt- és
berendezésigényét, a legtöbb laboratórium ha csak lehet más, (molekuláris, immunológiai vagy szerológiai)
módszert alkalmaz. Egyes, egyébként tenyészthető mikrobák rutinszerű szaporítását különösen veszélyes voltuk
miatt próbáljuk elkerülni alternatív diagnosztikai eljárások alkalmazásával (pl. francisellák, coxiella, számos
vírus). A tenyésztést ritkán alkalmazzuk a parazitológiában (pl. a Trichomonas vaginalis, amőbák
szaporíthatóak in vitro). Ugyanakkor a legtöbb bakteriális és gombás fertőzés igazolásában a tenyésztés, egyéb
módszerekkel kiegészítve, még ma is a leggyakrabban alkalmazott diagnosztikai módszer.
Mindenképpen a tenyésztés jelenti egy adott mikroba vizsgálati anyagban való jelenlétének legegyértelműbb
igazolását: „ha kitenyészett, ott volt” (ha csak nem szennyezés történt – nem ritka dilemma a diagnosztikai
munkában). Előnye, hogy módot nyújt kvantitatív interpretálásra (egy feltételezett kórokozó aránya a normál
flóra többi tagjához viszonyítva – pl. egy felső légúti minta esetén, vagy éppen abszolút értékben: pl. mekkora a
csíraszám a vizeletmintában). Gyakorlatilag ez az egyetlen eljárás, mely után lehetőség van az antibiotikumérzékenységvizsgálatáraés a járványügyi célból történő tipizálásra.
A tenyésztés időigénye a mikroba típusától, fajától függően jelentősen változik. A legtöbb baktérium esetén ez
minimum egy napot, azonosításuk és antibiotikum érzékenységi vizsgálatuk szerencsés esetben további egy
napot igényel csak, bár vannak ettől sokkal hosszabb, napokig, akár hetekig tartó inkubálást igénylő mikrobák is
(pl. brucellák, több gomba faj, számos Mycobacterium faj). Természetesen, ha a klinikusnak ilyen kórokozóra
van gyanúja, azt a laboratóriummal meg kell osztani a túl rövid inkubációs idő által okozott álnegatív eredményt
elkerülendő.
A táptalajok (idegen szóval médiumok) hivatottak a mikrobák tápanyagigényét in vitro kielégíteni. Lehetnek
folyékonyak, szilárdak, és ún. félkemény (szemiszolid) táptalajok. A szaporodó mikrobák a folyékony táptalajt
fátyolossá, zavarossá teszik, míg szilárd médiumokon a baktériumok, élesztőszerű gombák telepek formájában
növekednek. A telepek morfológiája jellemző lehet a genusra vagy fajra, így az az azonosítás egyik fontos
tényezője (2.4.3. ábra).
A telep sejtjei egyetlen sejtből származó populációt képviselnek, egy faj azonosítására csak ilyen homogén
populáció sejtjeit lehet felhasználni. Egy vegyes, azaz több faj reprezentánsait tartalmazó tenyészetből (pl.
széklet, felső légúti váladék) tehát először a „kórokozó-gyanús” telepeket továbboltva „tiszta” tenyészetet kell
létrehozni az identifikáláshoz – ez természetesen megnyújthatja az eredmény kiadásának idejét.
112
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A Táptalajok fajtái
Eltekintve a főleg tudományos vizsgálatokban használt, pontosan ismert szén- és nitrogénforrást, pl. glükózt és
N-tartalmú sókat, esetleg aminosavakat és vitaminokat tartalmazó táptalajoktól (definiált táptalajok, minimál
táptalajok) a diagnosztikai gyakorlatban azok alapja valamilyen komplex szerves anyag – pl. hús – kivonata,
főzete: gyakorlatilag valamilyen „húsleves”, angolul nutrient broth. Ez természetesen kiegészíthető az
igényesebb mikrobák számára egyéb, különleges tápanyagokat tartalmazó szervek, pl. állati agy főzetével,
élesztő kivonatával, fehérje hidrolizátumokkal vagy vitaminokkal, növekedési faktorokkal. Ma már nem az
alapanyagokból főzzük ezeket a táptalajokat, a kereskedelmi forgalomban porított formában kaphatóak.
A folyékony táptalajokat az agar-agar (röviden „agar”) tengeri moszatból kivont poliszacharidokkal
szilárdíthatjuk meg. Ennek 1,5–1,7% koncentrációja által biztosított szilárdság már a legtöbb baktérium esetén
elegendő a telepképzéshez. A mindennapi laboratóriumi szóhasználatban a szilárd táptalajt általában
„lemeznek”, a megszilárdított húslevest tartalmazót „agar lemeznek” hívjuk – jóllehet maga az agar-agar
önmagában nem bír tápértékkel. Mint azt már a Morfológia fejezetben a csillók tárgyalásakor említettük, egyes,
rendkívül aktív mozgásra képes fajok, mint pl. a Proteus mirabilis, még ezen a táptalajon is képes a mozgásra,
az ún. rajzásra (lásd 2.112. ábra, B). A legtöbb csillós faj mozgásához azonban ún. félkemény, 0,5–07% agar
koncentrációjú táptalaj kell, a gyakorlatban ezt használjuk a mozgás, csillóképzés fenotípusos kimutatására.
A táptalajok tovább gazdagíthatóak pl. 5–10% natív vér (általában birka, esetleg ló, nyúl vagy emberi vér)
hozzáadásával. Az ún. véres agar lehetővé teszi a különböző hemolítikus aktivitással rendelkező anyagok
termelésének kimutatását. A telepek körüli teljes vér-oldást béta hemolízisnek (2.4.3. ábra, B) nevezzük, míg a
hemoglobin lebontásából származó zöldesen pigmentált zóna a telepek körül az alfa hemolízis (2.4.3. ábra, C).
(Nehezen érthető okokból szokták a hemolízis hiányát gamma típusú hemolízisnek is nevezni). A főzött vért
tartalmazó, tápanyagokban még gazdagabb táptalaj a csokoládé agar.
2.4.3. a. ábra. A baktériumtelepek morfológiája. a: vegyes tenyészet, különbözô morfológiájú telepek. b: alfa
haemolysis, c: béta haemolysis
113
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.4.3. b. ábra.
2.4.3. c. ábra.
A táptalajokat kiegészíthetjük a baktériumok között különböző biokémiai reakcióik, képességeik alapján
különbséget tevő szubsztrátokkal, indikátorokkal, melyek általában a telepek ilyen-olyan elszíneződését
eredményezik. Ezeket az ún. differenciáló táptalajokat kiterjedten alkalmazzuk a vizsgálati anyagok
feldolgozása során, tekintve, hogy lehetőséget teremtenek a megjelenő telepek egy-két biokémiai bélyeg (pl.
laktóz bontás képessége) alapján történő előzetes szűrésére.
Vegyes flórát tartalmazó minták, elsősorban széklet feldolgozása során gyakran ún. szelektív táptalajokat
használunk. Folyékony formában ezeket szelekítv dúsító médiumoknak nevezzük. Céljuk, hogy a normál, kísérő
flóra gátlása mellett a keresett kórokozó növekedését ne gátolják, annak feldúsulását okozva. A szelektivitás
alapja általában valamilyen olyan vegyszer jelenléte pl. epesav vagy sói, melyekre a kórokozó pl. salmonellák
sokkal kevésbé érzékeny, mint a kísérő flóra tagjai. Hasonló okokból szokás a koleragyanús mintát lúgos
peptonvízben előinkubálni („dúsítani”) elősegítendő a magas pH-t jól toleráló Vibrio cholerae szelektív
növekedését. A néhány órán át dúsított mintákat oltjuk ki differenciáló, illetve szelektív differenciáló
táptalajokra, mely utóbbiak a differenciálás alapjául szolgáló szubsztrátok mellett szintén tartalmaznak a normál
flórát gátló anyagokat. Antibiotikumok hozzáadásával is tehetünk táptalajokat szelektívvé. E módon elérhető a
Gram-negatív vagy Gram-pozitív flóra szelektív visszaszorítása, vagy pl. csak egy relatíve szűk csoport (pl.
MRSA) kitenyésztése.
Gyakran fordul elő, hogy a mintában az előre nem ismert potenciális kórokozó(k) csíraszáma akár olyan
alacsony is lehet, hogy egy egyszerű leoltás (ilyenkor a néhány 10–100 μl-ben lévő baktériumokat fogjuk csak
kitenyészteni) nem hozna eredményt. Ilyenkor a mintát először (vagy a közvetlen szilárd táptalajokra oltással
párhuzamosan) tápanyagokban rendkívül gazdag, folyékony dúsító táptalajokba oltjuk. Természetesen ennek
csak olyan minták feldolgozása esetén van értelme, ahol a kórokozó mellett várhatóan nincs kísérő, normál
flóra. A várható kórokozótól függően hosszabb-rövidebb dúsítás után e táptalajokból kíséreljük meg lemezekre
oltva a patogén kitenyésztését. A vérmintákat minden esetben dúsítjuk (ezt nevezzük hemokultúrának), és a
sebváladékok, punktátumok többségénél is az előzetes (szilárd táptalaj előtti) dúsítás növeli a „találati
valószínűséget”.
A mikrobák azonosításában felhasznált biokémiai markerek vizsgálatához is, az esetek többségében, a sejtek
osztódása, aktív metabolizmusok szükséges. Amennyiben a táptalajt arra használjuk, hogy benne vagy rajta egy
már kitenyésztett mikrobának valamilyen biokémia tulajdonságát vizsgáljuk (pl. cukorbontás) indikátor, vagy
„biokémiai” táptalajról beszélünk. Ha egy táptalajon több biokémiai tulajdonság is vizsgálható, azt politróp
táptalajnak nevezzük (pl. a TSI – Triple sugar-iron agar). A mikrobák identifikálása a gyakorlatban e reakciók
sorozata alapján történik. Ma már ezek egyrészt panelek formájában kaphatóak (pl. API rendszer), illetve jól
automatizálhatóak (pl. Vitek-rendszer).
Minden olyan mintát, melyben anaerob kórokozók jelenlétére (is) számítani lehet (sebváladékok, punktátumok,
általában vér), anaerob módon, speciális táptalajokon is fel kell dolgozni, esetleg dúsítani. Az oxigénmentes
környezetet légmentesen lezárt, az oxigént kémiailag megkötő vegyszereket tartalmazó dobozokban („anaerob
jar”), esetleg az egész munkafolyamat számára légmentes környezetet lehetővé tevő anaerostatokban
114
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
biztosítjuk. Az anaerob tenyésztés, identifikálás gyakran hosszabb időt vesz igénybe, mint az legtöbb aerob
mikroba azonosítása. Nem ritka, hogy a végleges, anaerob tenyésztés eredményét is tartalmazó mikrobiológiai
diagnózist csak napokkal az előzetes, „aerob lelet” után kapja kézhez a klinikus.
A vírusok tenyésztéséhez élő sejtre van szükségünk. Természetesen e módszerek legegyszerűbbjeihez is
felkészült virológiai laboratóriumra van szükség.
A vírusok tenyésztése
A vírusokat gyakran in vitro tenyészett sejteken szaporítjuk. A sejtkultúrák több formáját használhatjuk. A
primer tenyészetek állati szövetekből, humán embrióból indíthatóak, és korlátozott osztódás számig tarthatóak
fent. Előnyük, hogy a sejtek fiziológiás tulajdonságaikat megtartják. Például a HIV tenyészthető perifériás vér
mononukleáris sejtjeiből indított tenyészetben. A diploid sejtvonalak mintegy 50–60 osztódásig fenntartható,
általában fibroblaszt jellegű sejtek, melyek embrionális tüdőből, tonsillából, bőrből indíthatóak. Igen sokféle
vírus tenyésztésére alkalmasak. A folyamatos sejtvonalak változatos emberi és állati, általában tumoros eredetű
immortalizált sejtekből állnak. A Vero majomveséből, a HEp-2 emberi gégerákból, a HeLa humán cervix
carcinomából, a CHO kínai aranyhörcsög ováriumból származik. Vannak olyan sejtvonalak (pl. MDCK – kutya
vese, T84 – emberi colon adenocarcinoma), melyek megfelelő körülmények között tenyésztve képesek
differenciálódni, polarizálódni elősegítve egyes ezt igénylő vírusok tapadását.
A tenyészetek beoltása előtt a mintában lévő baktériumokat, gombákat antibiotikumokkal, esetleg éteres
kezeléssel pusztítjuk el, bár az utóbbi eljárás a burokkal rendelkező vírusokat is inaktiválhatja.
Azon vírusok esetén, melyek citopátiás hatással rendelkeznek, a tenyészetben létrejövő alaki változások, órisás
sejtek, többmagvú sejtek, zárványok, synctitium képzés a gyakorlott vizsgáló számára már komoly útmutatást
jelentenek. Hasonlóképpen iránymutató a sejtpusztulás, annak dinamikája, morfológiája.
A vírus sejtekben történő kimutatása, pontos azonosítása antigénjeinek vagy nukleinsavjának detektálásán
alapul. Speciális eljárás a hemagglutininjeiket a fertőzött sejt felszínére transzportáló vírusok (pl. paramyxo-, és
orthomyxovírusok) esetén azok kimutatása megfelelő vörösvérsejtek segítségével. Ezek az ún. hemadszorptio
során a fertőzött sejtek felszínéhez tapadnak.
A sejttenyészetek mellett egyes esetekben még ma is szükség van állatoltásra, a vírus álaltokban való
tenyésztésére. Ilyen pl. a rhabdovírusok, enterovírusok a szopósegerek oltása, illetve alkalmazásuk a Coxsackie
A és B vírusok elkülönítésére.
A 7–12 napos embrionált tojást már kiterjedtebben alkalmazzák. Egyszerűbb dolgozni vele, mint állatokkal,
immunológiailag inaktív, saját flórával nem rendelkezik. A szaporítandó vírustól függően a minta oltható a
chorioallantois membránra (pl. herpes simplex, pxvírusok), ahol ezek jellegzetes foltot, „kiütést”, „pock”-ot
képeznek. Olthatunk az amnionzsákba (influenza-, és mupsvírus), de e vírusok a tojáshoz történt adaptálódásuk
után az allantoisba is olthatóak. Maga az embrio is felhasználható pl. a sárgalázvírus szaporítására. Az
embrionált tojás alkalmazása az influenza A vírus vakcina tömegtermelésében a legelterjedtebb.
4.1.2.2. Indirekt módszerek – Az immunválasz vizsgálata
Az indirekt módszerek során a szervezetnek a kórokozókkal való találkozáskor kiváltott specifikus
immunválaszát vizsgáljuk, és ennek kimutatása révén következtetünk a mikroba korábbi vagy aktuális
jelenlétére. E diagnosztikai megközelítésnek számos hátránya van a direkt eljárásokkal szemben – nem véletlen,
hogy nem ritkán kényszerből, „jobb híján” alkalmazzuk őket. Ilyen kényszer lehet például, ha a kórokozó
egyáltalán nem tenyészthető, vagy ha tenyésztése sokkal körülményesebb, mint az immunválasz mérése (pl.
számos vírusbetegség esetén). Jelentős hátránya e módszereknek, hogy a specifikus válasz kifejlődése
időigényes, egy akut fertőzés során a válasz még nem feltétlenül éri el a detektálható, vagy szignifikáns szintet.
Igaz, ez a késedelem előny is lehet: a különböző, a mikrobák által kiváltott immunválasszal összefüggő ún.
„utóbetegségek”, mint pl. a Streptococcus pyogenes fertőzés utáni reumás láz, vagy a több enterális fertőzés
után létrejövő reaktív arthritis esetén a tünetek észlelésekor az eredeti felsőlégúti, illetve enterális fertőzés már
lezajlott. Ilyenkor a mikroba általában már nem, csak a kiváltott immunválasz detektálható.
Magas titerű, azaz intenzív válasz önmagában még nem jelent aktuálisan zajló fertőzést: az történhetett a
régmúltban. Ennek eldöntésében segítséget jelenthet a humorális válasz vizsgálatakor, ha az alkalmazott
módszer lehetővé teszi annak a különböző Ig osztályokban történő elkülönített vizsgálatát. A magas IgM titer
általában akut fertőzésre utal, míg annak hiánya magas IgG jelenlétében inkább egy korábbi fertőzés mellett
szól. Az akut fertőzés igazi bizonyítéka a titer minimum négyszeres emelkedésének kimutatása: igaz, ehhez 7–10
115
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
nap időközzel levett minták összehasonlító vizsgálata szükséges. Természetesen akut betegségben és
döntéshelyzetben az eredmény inkább csak utólag erősíti meg vagy cáfolja a megkezdett kezelés helyességét –
bár ennek értékét sem szabad alábecsülnünk.
További hátrányt jelent, hogy nehéz megbízhatón elkülöníteni a tényleges fertőzés, az esetleges védőoltás és a
más, esetleg rendszertanilag távoli mikrobákon jelenlévő hasonló, keresztkapcsolatokat mutató, ún. heterofil
antigének által kiváltott válaszokat. A vakcina zavaró hatására példa lehet bizonyos típusú hastífusz elleni
oltásokat követő szerológiai vizsgálat, vagy a tuberkulózis elleni vakcina után végzett bőrpróba. Bélbaktériumok
gyakran hordoznak heterofil antigéneket melyek, a beteget kolonizálása során a későbbi (pl. brucella vagy
rickettsia fertőzés gyanúja esetén végzendő) szerológiai vizsgálatban reakciót adó ellenanyagok termelését
válthatják ki.
Kétségtelen előnyük e módszereknek, hogy remekül alkalmazhatóak egy populáció adott kórokozóval történt
„átfertőzöttségének” megállapítására, az ún. szeroepidemiológiai vizsgálatokra.
A celluláris válasz vizsgálata
Ennek in vitro vizsgálatára a technikai nehézségek miatt rutin szerűen ritkábban kerül sor, mint az antitestek
vizsgálatára. Mindemellett pl. a tuberkulózis diagnosztikájában egyre gyakrabban alkalmazzuk a vizsgált
személy limfocitáinak antigén stimulus utáni inteferon gamma termelését mérő eljárásokat (IGRA – Interferon
Gamma Release Assay, pl. a Quantiferon teszt). A specifikus T sejtes válasz jelenlétét vizsgálhatjuk in vivo is.
Ennek során a kórokozóval való találkozást a késői túlérzékenység kimutatásával, bőrpróbával (pl. tuberkulózis
esetén a tuberkulin vagy Mantoux teszt, lepra esetén a lepromin teszt) valószínűsítjük.
A humorális immunválasz vizsgálata
Ezeket nevezzük szerológiai vizsgálatokak. E tesztek többsége lényegesen egyszerűbb, mint a T sejtes válasz
méréséé. Tekintve, hogy a humorális válasz néhány olyan fertőzésben is kifejlődik, ahol a védekezés
szempontjából sokkal hatékonyabb a celluláris oldal (pl. brucella vagy Salmonella Typhi fertőzések, számos
vírus infekció), a szerológiai eljárások ezek diagnosztizálására is felhasználhatóak. Az eljárások során a beteg
szérum mintájának általában sorozathigításait vizsgáljuk. A legnagyobb hígítás, ahol még – módszertől függő
módon – észleljük a keresett reakciót adja a minta titerét.
Térhálót eredményező módszerek
Az alkalmazott módszerek többsége két nagy csoportba sorolható. Az első csoportba azok az eljárások
tartoznak, ahol a pozitív reakciót az antigén és az ellenanyag között kialakuló térháló jelenti. Természetesen
ehhez úgy az antigénnek, mint az antitestnek legalább két kötőhellyel kell rendelkezni, ami némileg behatárolja
az alkalmazási területüket. Az eljárásokkal korlátozottan tudunk csak az egyes Ig osztályok között különbséget
tenni: ma már alig használt eljárás a szérum merkaptoetanol kezelése, amivel az IgM reaktivitása eliminálható
az IgG-é megtartása mellett. E reakciók általában mutatják az ún. „zóna jelenséget” is, azaz előfordulhat, hogy
a beteg savójában olyan sok a fajlagos ellenanyag, hogy hígítatlanul, vagy alacsony hígításokban még nem
ideális az antigén: ellenanyag arány: itt reakciót nem látunk. Ha tehát csak alacsony szérum hígításokat
vizsgálunk (pl. spórolás miatt), tévesen azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a beteg nem rendelkezik
ellenanyagokkal, jóllehet épp az ellenkezője igaz, a szérum mintát tovább hígítva a reakció pozitívvá válna.
Vizes közegben, ha az egyik komponens legalább „sejtnyi méretű”, a térháló megjelenését szabad szemmel
látható agglutináció formájában észleljük. Az agglutináció alkalmazásáról korábban volt már szó a
szerotipizálásnál. A módszer kvantitatív változata a cső agglutináció: A beteg szérumának csövekben történő
sorozathígításaihoz adjuk a vizsgálandó antigént (pl. O, K vagy H antigént) hordozó mikroba sejtek
szuszpenzióját, majd inkubálás után azt vizsgáljuk, hogy melyik az a legnagyobb higítás, amelyben még látható
agglutináció. A róla elnevezett eljárást eredetileg F. Widal alkalmazta a XIX. század végén hastífuszos betegek
specifikus antitestjeinek vizsgálatára, de a Widal-típusú csőagglutinációt számos más kórkép felismerésére is
használunk, illetve használtunk a múltban (pl. yersiniozis, brucellozis, rickettsia fertőzések).
Ha olyan ellenanyag mennyiségét kívánjuk vizsgálni, mely nem korpuszkuláris méretű antigénre fajlagos, az
antigént előzetesen „sejtnyi méretűvé növeljük” azáltal, hogy valamilyen nagyobb objektum, pl. vörösvértest
felszínére kötjük. Az ilyenkor létrejövő reakciót hemagglutinációként, pontosabban ún. indirekt
hemagglutinációként észleljük. Indirektnek azért nevezzük, mert a VVT agglutinációja nem saját epitópjai,
hanem egy rákötött idegen antigén miatt jön létre. Az eljárás mikro változatát kiterjedten használjuk a szifilisz
diagnosztikájában (lásd TPHA – Treponema Pallidum Haemagglutination teszt).
116
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A térháló géles közegben (pl. agar vagy agaróz gélben) nem korpuszkuláris komponensek (antigén és antitest)
között precipitátum formájában alakul ki. E gél-precipitációs eljárásokat a szerológiában már egyre kevésbé
alkalmazzuk.
Második antitest alkalmazásán alapuló módszerek
A reakciók másik nagy csoportjánál az antigén és a beteg szérumából származó antitest között kialakult
kapcsolatot (azaz a specifikus antitestek jelenlétét) azok antigén természetét kihasználva, egy rájuk fajlagos,
valamilyen módon megjelöltmásodik antitesttel tesszük észlelhetővé. A jelölés lehet izotópos, kromogén vagy
fluoreszcens. A reakció során az egyik komponens, szerológiai vizsgálatoknál az antigén, egy szilárd fázishoz
(műanyag lemezhez vagy gyöngyhöz, tárgylemezhez, sejttenyészethez, szűrőpapírhoz stb) kötött, ami lehetővé
teszi a nem kötött antitestek egyszerű eltávolítását, kimosását. Az antigént tartalmazó szilárd fázishoz adjuk a
beteg szérumának hígításait. E módszerek előnye, hogy akár monovalens komponensek is résztvehetnek a
reakcióban, nincs zóna jelenség, a legtöbb módszer érzékeny, jól kvantálható és több közülük jól
automatizálható is. Talán legfontosabb előnyük, hogy a második, tehát a beteg antigénhez kötött antitestjével
reagáló antitest helyes megválasztásával kényelmesen tudjuk elkülöníteni a különböző Ig osztályokban, akár
alosztályokban megjelenő válaszokat.
Úgy az izotópos, mint a fluoreszcens jelölésű immunológiai módszereket sokkal kiterjedtebben használjuk
antigének kimutatására, mint az immunválasz mérésére. Alkalmazásuknak határt szab az izotópok esetén
speciális laboratórium igényük, illetve a fluoreszcens eljárások nehezebb kvantálhatósága, a némileg szubjektív
értékelés és a jelentős gyakorlat-igény. Az immunfluoreszcencián alapuló szerológiai eljárásokat máig
használjuk egyes vírus fertőzések elleni válasz mérésére, a vírussal fertőzött sejttenyészetekhez adva a beteg
higított savóját.
A kromogén rendszereknél a jelölés olyan enzimmel (általában tormagyökér peroxidázzal vagy alkalikus
foszfatázzal) történik, melyek képesek valamilyen színváltozással járó reakciót katalizálni, aminek intenzitása
fotométerrel mérhető. Az ELISA-n alapuló szerológiai módszerek során a lemezeket közvetlenül, vagy egy
antitest segítségével adszorbeált antigénnel érzékenyítjük, és ezen vizsgáljuk a beteg szérumának hígításait.
Egyszerűsíthető és gyorsítható a módszer (az ár csökkentéséről nem beszélve), ha előre kalibrált módon csak
egyetlen higítást vizsgálva az azzal kapott színreakció intenzitásából következtetünk az antitestek mennyiségére.
Egyre terjednek azok a tesztek, ahol a titer pontos meghatározására helyett, vizsgálandó Ig osztályonként
egyetlen hígításból kapunk „pozitív”, „negatív” és „köztes” eredményt.
Az ELISA módszernek számos bonyolult változata is ismert (pl. a kompeptitív ELISA-k, az antigén-antitest
kapcsolat erősségét, illetve az ellenanyag aviditását mérő rendszerek) melyek tárgyalása meghaladja e fejezet
kereteit.
A western-blot reakcióknál a szilárd fázis egy előzetesen elektroforézissel alkotórészeire csíkok formájában
szétválasztott antigén keverék speciális szűrőpapírra másolva. A beteg savójával ezen végzett immunreakcióval
pontosan megállapítható, hogy az antigén keverékből annak mely komponensivel szemben rendelkezik a beteg
ellenanyaggal. A módszert gyakran használjuk a szűrővizsgálatként remek ELISA pozitivitása után az eredmény
megerősítésére (pl. HIV vagy Treponema pallidum fertőzés gyanúja).
Egyéb szerológiai módszerek
Vannak szerológiai reakciók, melyek nem sorolhatóak be az előző két nagy csoportba. Technikai igényességük,
az átlagos vizsgálatokét meghaladó pontosságigényük miatt, ha csak lehet (nem mindig lehet), ma már más
alternatív módszereket (elsősorban ELISA-t) használnak helyettük. Ebbe a csoportba sorolható például a
komplement kötési reakció. Ennek során a beteg szérumában jelenlévő specifikus antitestek az antigénnel az ún.
„fő reakcióban” reagálva felhasználják a rendszerhez adott komplementet, aminek következtében abból nem
marad az ún. „indikátor reakció” számára: a specifikus ellenanyagokkal előzetesen érzékenytett vörösvértestek
feloldásához. A beteg savójának adott hígításánál a hemolízis elmaradása azt jelzi tehát, hogy abban még a
vizsgált antigén ellen volt ellenanyag. A módszer alkalmas számos vírus, vagy pl. a mycoplasmák elleni válasz
vizsgálatára.
Az ún. neutralizációs tesztek közé tartoznak a vírus hemagglutináció gátlás tesztek. Olyan vírusok esetén
alkalmazható (pl. influenza, rubeola), ahol a vírus célsejthez való kötődése modellezhető annak VVT-khez való
kötődésével, és a vérsejtek következményes összecsapódásával. A teszt során ezt a modellt próbáljuk gátolni a
beteg savóinak hígításaival. Előnye, tekintve a reakcióban szereplő virális antigéneknek (adhezinek) a
117
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
fertőzésben betöltött kulcsszerepét, hogy az ellenük termelt ellenanyagok jelenléte nem csak a fertőzés tényét
igazolja, de a védettséget is valószínűsíti.
4.1.3. Az antimikrobás szerek elleni érzékenység vizsgálata
A gyakorlatban ezt majdnem minden, tenyésztéssel igazolt bakteriális fertőzés esetén megkíséreljük, és egyre
gyakrabban tesszük (nem utolsó sorban a terjedő rezisztencia miatt) szisztémás gombás fertőzéseknél is.
Vírusok esetén, a tenyésztés igénye, és a rendelkezésre álló szerek korlátozott volta miatt erre csak esetenként,
speciális laboratóriumokban kerül sor.
A baktériumok antibiotikum érzékenységének vizsgálatára az esetek többségében a korong diffúzión alapuló,
semikvantitatív módszerrel kerül sor, mely általában az „érzékeny – mérsékelten érzékeny – rezisztens”
eredmények kiadását teszi lehetővé (2.4.4. ábra, A).
2.4.4. a. ábra. Az antimikrobás szerek elleni érzékenység vizsgálatának módszerei. A (b) és (c) panelen a sárga
nyíl az antibiotikum koncentráció csökkenésének irányát, a piros a MIC értéket mutatja. Magyarázatot lásd a
szövegben
2.4.4. b. ábra.
118
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.4.4. c. ábra.
Lehetőség van egyes szerekkel szemben a kvantitatív vizsgálatokra is. Néhány esetben ennek klinikai
relevanciája is van, lásd pl. a Streptococcus pneumoniae penicillin érzékenységét különböző kórképekben. A
kérdéses antibiotikumból csőben, mikrotiter lemez lyukaiban (2.4.4. ábra, B) vagy szilárd táptalajban
végezhető a sorozathígítás, melyhez a vizsgálandó baktérium pontosan meghatározott csíraszámát adjuk. A
legkisebb koncentráció (μg/ml vagy újabban mg/L), mely még gátolja a mikroba növekedését az ún. minimális
gátló koncentráció (Minimal Inhibitory Concentration, MIC). Jelentősen egyszerűsíti a vizsgálatot (és növeli a
költségeket) a hossztengelye mentén pontosan titrált, növekvő koncentrációjú antibiotikumot tartalmazó Etesztek (2.4.4. ábra, C), illetve a MIC értéket meghatározó automaták alkalmazása. Mindezen módszerek
technikai részleteit illetően lásd a mikrobiológiai gyakorlatok anyagát.
Mint majd látni fogjuk, egy mikroba sok esetben többféle, különböző hatékonyságú mechanizmussal lehet
rezisztens egy szerrel szemben. A mechanizmusra esetleg (közel sem mindig) lehet következtetni a több hasonló
szerrel szemben mutatott rezisztenciák összehasonlítása vagy a MIC értékek alapján. Sok esetben azonban
ehhez speciális (általában még több időt igénylő) vizsgálatok szükségesek. Az igazi gondot az jelenti, hogy
számos esetben az egyszerű szemikvantitatív, de néha még a mennyiségi módszerek sem fedik fel a tényleges
rezisztenciát, mint azt gyakran látjuk pl. a különböző, különosen az újabban terjedő, béta-laktám rezisztencia
mechanizmusok esetén (lásd később). Sajnos a rezisztenciavizsgálatok során meglehetősen egyszerűsített in
vitro vizsgálatok eredményeiből próbálunk következtetések levonni egy antibiotikummal szemben mutatott in
vivo rezicsztenciára, annak klinikai alkalmazhatóságára nézve. Ma már tudjuk, hogy esetenként ettől el kell
tekintenünk, és a laboratórium a kapott rezisztencia eredményeket nem csak mechanikusan közli a klinikussal,
hanem interpretálnia kell azokat. Gyakori, hogy a laboratórium egy izolátum esetében az adott
antibiotikumcsoporttal szemben in vitro mutatott, esetleg félrevezető érzékenységi eredmény közlése helyett a
klinikust egy rezisztenciamechanizmus meglétéről tájékoztatja. Erre ma már mindennapi példa, hogy
függetlenül attól, hogy az adott izolátum in vitro érzékenységet mutatott-e vagy sem egyes béta laktámokkal
szemben, a klinikus felé azt közöljük, hogy a törzs az ezeket bontani képes enzimeket termel (ESBL – extended
spectrum beta-lactamase – lásd később) vagy ezek hatékonyságát meggátló mutációval rendelkezik (pl.
Methicillin Rezisztens Staphylococcus aureus, MRSA).
4.1.4. A mikrobiológiai diagnosztika időigénye és a kezelés megkezdése
Az e fejezetben ismertetett eljárások leggyakoribb sorrendjét, időigényét és az antibiotikum kezeléshez való
viszonyát a 2.4.5. ábra, A részefoglalja össze.
119
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.4.5. ábra. A mikrobiológiai vizsgálatok idôigénye. a: a leggyakrabban használt módszerek idôigénye, b: a
leggyakoribb vizsgálati anyagok esetén a végleges mikrobiológiai diagnózishoz szükséges minimális idô.
A színes nyilak az adott minta esetén a negatív eredmény kiadásához szükséges minimális idôt jelzik. (Az
adatok tájékoztató jellegûek, ettôl egyes kórokozók vagy laboratóriumok esetén lehetséges akár jelentôs eltérés
is)
Látható, hogy az antibiotikumokkal szemben mutatott érzékenységre vonatkozó, annak tényleges vizsgálatán
alapuló információ általában az utolsó, ami rendelkezésre áll, minimum 2 nappal (de esetenként akár lényegesen
többel) a minta beküldése után. Ugyanakkor az antimikrobás kezelés megindításával nem várhatjuk meg a
végleges mikrobiológiai eredményt. A legtöbb fertőzés esetén a kezelést a beteg észlelésekor azonnal meg kell
kezdeni „empirikusan”, azaz a tapasztalat alapján. Az esetek jelentős részében döntő, esetleg élet-halál kérdése
lehet az ilyenkor helyesen megkezdett („eltalált”) kezelés. Tekintve azonban, hogy ekkor még az adott izolátum
tényleges in vitro érzékenységi adatai nem állnak rendelkezésre, a kezelés szempontjából ez egy bizonytalan,
szürke zóna. Ekkor a kezelő orvosnak, és a vele igény esetén konzultáló mikrobiológusnak két kérdésre kell
választ adnia: „Mik az adott kórkép legvalószínűbb kórokozói?, illetve ”Mi e kórokozók legvalószínűbb
antibiotikum érzékenysége?”. Az első kérdés megválaszolása elsősorban a tanult ismereteken alapul, a második
esetén ehhez járul a tapasztalat, ahol a helyi tapasztalat szerepét is fontos hangsúlyozni. Ismernünk kell az adott
kórház, terület, ország jellemző rezisztenciaadatait, hogy a helyes döntést meghozzuk. A helyes döntések
meghozatalában pótolhatatlan segítséget nyújthatnak egy-egy életet veszélyeztető, a kezdeti terápiás tévedésre
rendkívül érzékeny kórkép esetén (pl. meningitis, szepszis) a gyors, előzetes, később még megerősítést igénylő
részeredmények, mint pl. a mikroszkópiáé, antigén kimutatási gyorsteszteké, esetleg a molekuláris módszereké.
Az ábra B paneljén az egyes vizsgálati minták esetén a teljes pozitív eredményhez, illetve a negatív vizsgálati
eredményhez szükséges minimális időt tüntettük fel.
Járványtani, tipizáló vizsgálatok
Bár e vizsgálatokat általában nem a klinikai mikrobiológiai laboratóriumok végzik, eredményeik eljuthatnak a
gyakorló orvoshoz is, illetve közvetlen hatással lehetnek munkájára, így röviden megemlékezünk róluk. Céljuk,
hogy általában egy azonos fajhoz tartozó kórokozó törzsei, izolátumai közötti hasonlóság vizsgálata (azaz
tipizálása) alapján valószínűsítsük vagy kizárjuk a közöttük lévő járványtani kapcsolatot. Ennek értelmében, ha a
törzsek azonosak vagy nagyon hasonlóak, származhatnak közös forrásból. Ha viszont nagyon különbözőek,
biztosan nincs szármázási helyük (pl. beteg, vélt hordozó, élelmiszer, élettelen tárgy stb.) között kapcsolat. Ily
120
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
módon igazolhatjuk pl., hogy egy osztályon előforduló MRSA fertőzéseket azonos törzs okozta-e és
megtalálhatjuk forrását (hogy elimináljuk azt), vagy az esetek egymástól független, sporadikus törzsek által
okozottak. Választ kaphatunk olyan kérdésekre, hogy például az adott időintervallumban észlelt salmonellás
esetek mind azonos forrásból fertőződtek-e, és honnan. Virulens, antibiotikumrezisztens klónok követhetőek így
nyomon akár kontinenseken át.
A fenotípusos vizsgáló módszereket (pl. biotípus, antibiotikum rezisztencia), melyek előzetes eredményként akár
egy gondos klinikai labor (vagy klinikus) figyelmét is felhívhatják hasonló törzsek halmozódására, egyre inkább
felváltják a molekuláris módszerek. Fontos előnyük, hogy lényegében azonos módszerekkel bármilyen mikroba
vizsgálható. Ezek mind a genom bázissorredjének vizsgálatán alapulnak. Vizsgálhatjuk ezt indirekt módon, pl.
különböző primereknek a genom-templáthoz történő kapcsolódása során keletkező PCR termékek amplikonhosszai által adott elektroforetikus minták összehasonlításával. Ugyancsak indirekt eljárás, amikor restrikciós
enzimek hasítási helyeinek gyakoriságát, azaz a Restriction Fragment Length Polymorphismot (RFLP)
vizsgáljuk. Ez történhet kiválasztott, PCR-rel amplifikált szakaszokon (PCR-RFLP), de történhet a teljes
genomon is. Tekintve, hogy utóbbi eljárás nagyon nagy fragmenteket eredményez, elválasztásukhoz speciális
elektroforézis, az ún. pulzáltatott mezejű (Pulsed Field Gel Electrophoresis) kell, mely nevének rövidítése
(PFGE) az egész tipizáló módszerre „ráragadt”. A fenti eljárások által eredményezett elektroforetikus minták
összehasonlítását számítógép végzi és határozza meg ez alapján a törzsek hasonlóságának mértékét.
A direkt eljárások során a mikrobiális (virális, bakteriális stb.) genom szekvenciáinak közvetlen számítógépes
összehasonlítása történik. Ezt is végezhetjük csak egy génre korlátozottan, de egyre terjed az ún. Multi Locus
Szekvencia Tipizálás, az MLST. Baktériumok esetén ilyenkor általában 7 ún. háztartási (tehát a baktérium
metabolizmus szempontjából fontos, nagy változásoknak kevésbé kitett) gén mintegy 6–700 bp szekvenciáit
hasonlítjuk össze.
4.2. Antibiotikumok és kemoterápiás szerek
4.2.1. A vírusok ellen ható szerek
Kónya József
A vírusellenes hatóanyagok a vírusreplikáció különböző lépéseire hatnak. Szűkebb értelemben a jól
meghatározott kémiai struktúrával rendelkező szerves molekulákat, esetleg egyszerű fehérjéket tekintjük
hatóanyagnak. Tágabb értelemben ide soroljuk az antivirális immunglobulin-készítményeket, amelyek
elsősorban az infektív virionok neutralizálásával gátolják a vírusfertőzés terjedését a szervezetben. A
vírusellenes hatóanyagok kifejlesztését jelentősen hátráltatta az a tény, hogy a vírusok – a baktériumokkal
ellentétben – a szaporodásuk során többé-kevésbé a gazdasejt bioszintetikus folyamataira vannak utalva, azaz
korlátozott azoknak a lépéseknek a száma, amelyeket a résztvevő vírusfehérjéken keresztül szelektíven lehet
gátolni. Ebből következik, hogy minél egyszerűbb egy vírus felépítése, szaporodási folyamata, annál kisebb az
esély a hatékony antivirális kemoterápia kialakítására. A jelenleg ismert, klinikailag hatékony antivirális szerek
a bonyolultabb felépítésű vagy életciklusú víruscsaládok (Herpesviridae, Retroviridae, Orthomyxoviridae) egyes
fajaira hatnak. Az antivirális hatóanyagok fejlesztése szempontjából további nehézséget jelent az, hogy a hatásos
koncentrációt minden esetben intracellulárisan, azaz a vírusszaporodás helyén kell elérni.
A klinikai hatékonysággal rendelkező szerek a vírusszaporodási folyamat következő szakaszaira hatnak:
Penetráció gátlása
Dekapszidáció gátlása
Virális polimerázok gátlása
Virális fehérjeszintézis gátlása
Poszttranszlációs gátlás, virionok összeszerelődésének gátlása
Infektív virionok kiszabadulásának gátlása
4.2.1.1. Penetráció (membránfúzió) gátlása
121
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Maraviroc. A CCR5 kemokin receptor és a HIV gp120 közötti kölcsönhatást gátolja. Alkalmazási lehetőségét
korlátozza, hogy a CXCR4 HIV variánsokra nem hat.
Enfuvirtid. Szerkezetileg a HIV gp41 36 aminosav hosszú fragmentje, mely gátolja a virion és a gazdasejt
membránjának fúzióját. A gp41 kódoló HIV-szekvenciák mutációi miatt könnyen kialakulhat rezisztencia a
szerrel szemben.
4.2.1.2. Dekapszidáció gátlása
Amantadin, rimantadin. Alapszerkezetüket egyedi, 10 C-atomból álló, többszörösen egymásba fonódó
gyűrűrendszer jellemzi (2.4.6. ábra).
2.4.6. ábra. Az amantadin és a rimantadin kémiai szerkezete
Csak az influenza A vírusra hatnak, az M2 mátrix fehérjét gátolva. Az M2 protein kationcsatornát képez az
influenza A vírus burkában. A penetráció után az influenzavírus bekerül az endoszómákba, ahol a savas
vegyhatásra (pH~5) az M2 csatornák aktiválódnak, és protonokat engednek be a virion belsejébe. Ennek
hatására a virális genomot hordozó ribonukleoprotein (vRNP) komplexről leválik az M1 mátrix fehérje, ami
viszont a virion struktúra felbomlása után lehetővé teszi a vRNP akadálytalan bejutását a gazdasejt magjába. A
vírusburokban rögzülő M2 proteint csak az A vírus képez, az influenza B vírusról azt feltételezik, hogy ennek a
funkciónak az ellátására egy másik RNS szegmens által kódolt NB fehérje specializálódott, amelynek
működésére valószínűleg nem hatnak a fenti szerek. Az amantadinnal és rimantadinnal szemben az M2 protein
egyetlen pontmutációjával rezisztencia alakul ki.
4.2.1.3. Virális polimerázok gátlása
Ide tartozik a legtöbb ismert antivirális szer, amelyek kémiai felépítésük szerint lehetnek nukleozid analógok és
nem nukleozid típusú hatóanyagok. A polimerázgátló hatóanyagok általános hatásmechanizmusát a 2.4.7. ábrán
és a következő pontokban foglalhatjuk össze:
122
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.4.7. ábra. Virális polimerázok gátlása (Pol – polimeráz)
Hatásmechanizmus
A nem nukleozid típusú polimerázgátló szerek a sejtbe lépés után közvetlenül kapcsolódnak a megfelelő
polimerázhoz és kompetitív antagonistaként gátolják a polimeráz aktivitást. Szelektivitásuk alapja, hogy
szignifikánsan magasabb az affinitásuk a virális polimerázhoz, mint a gazdasejtéhez.
A nukleozid analóg szerek fiziológiás körülmények között csak nukleozid formában jutnak be a sejtekbe. Ha
nukleotid formában adnánk őket a sejtekhez, akkor is a felvétel előtt defoszforilációval visszaalakulnának
nukleoziddá. A gátlószer aktív formája viszont a nukleozidanalóg-trifoszfát (N*TP). A nukleozid analógok
sejten belüli foszforilációját ugyanazon enzimek végzik, mint a fiziológiás nukleozidokét. Az első foszforiláció
a limitáló (szabályzott) lépés, a résztvevő emzimek az 5’nukleotidáz, a citidin-kináz valamint a timidin-kináz. Az
utóbbi lehet gazdasejt eredetű vagy az a-herpeszvírusok által fertőzött sejtekben vírus eredetű. A következő
foszforilációs lépést a gazdasejt dAMP-, dCMP-, dGMP- ill. dTMP-kinázai katalizálják, majd dNDP-kináz
alakítja ki a szintézishez szükséges nagy energiájú dNTP-t.
Ettől részben eltérő az acikliklus nukleozid-foszfonátok (Np*) aktiválása. Ezek a vegyületek szerkezetileg
nukleozid monofoszfátoknak (NMP=nukleotid) felelnek meg. A nukleozid-foszfonátok a defoszforilációval
szemben stabilak és jó hatásfokkal jutnak be az intracelluláris térbe. Így elkerülik a limitáló lépésnek számító
első foszforilációt, közvetlen szubsztrátjai a gazdasejt redundáns dNMP-kináz majd dNDP-kináz aktivitásának,
amelyek végül aktív dNTP analóggá (Np*PP) alakítják.
Az aktív forma kialakulásával a nukleozid analóg antivirális szerek kettős hatást fejtenek ki a nukleinsavak
szintézisére vírussal fertőzött sejtben: kompetitíven gátoljáka polimeráz enzimaktivitást illetve alternatív
szubsztrátként beépülnek. Az utóbbi hatásnak kétféle következménye lehet: Egyrészt a módosított bázisok miatt
instabil DNS molekula alakul ki. A bázispárképződés sérül, ami a DNS genom további replikációját és
transzkripcióját akadályozza. Másrészt láncterminációjön létre, sok nukleozid analóg beépülésével lehetetlenné
válik a nukleotidlánc további 5’-3’ irányú szintézise, mert az ilyen nukleozid analógoknak nincs 3’OH
csoportjuk. A dideoxi-nukleozidok csak abban térnek el a természetes nukleozidoktól, hogy a C 3 atomhoz nem
kapcsolódik OH csoport. (A láncterminációs elven alapuló nukleinsav-szekvenálás szintén 2,3 dideoxinukleotidokkal történik.)
A másik megoldást egyes aciklikus nukleozid analógok képviselik, amelyekben a cukorgyűrű hiányzik (ezért
aciklikus). Helyette olyan szerves oldallánc található, amelynek konformációja a dezoxiribóz C1-O-C4-C5-OH
123
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
részéhez szerkezetileg hasonló. Ha a szerves oldalláncon nincsen alkoholos OH csoport a dezoxiribóz 3’OH
csoportjának megfelelő helyzetben (pl. aciklovir, adefovir), akkor láncterminációt okoznak.
A nukleozid analóg antivirális szerek szelektivitása két alapvető mechanizmuson alapulhat: Hasonlóan a nem
nukleozid típusú antivirális szerekhez, szignifikánsan magasabb az affinitásuk a virális polimerázokhoz.
Azonban már terápiás dózisban is kismértékben hatnak az egészséges sejtek DNS-polimerázaira is, ami miatt az
antivirális szer fajtájától és az egyéb gyógyszereléstől függően több-kevesebb gyakorisággal toxikus
mellékhatások (pl. vesekárosodás, csontvelőkárosodás, demielinizáció) léphetnek fel. Az aciklovir (lásd később)
hatásmechanizmusú vegyületek szelektivitását tovább javítja, hogy nemcsak a virális DNS-polimerázhoz
nagyobb az affinitásuk mint a gazdasejtéhez, hanem még az első foszforilációs lépést is csak víruseredetű
kinázok végzik. A gazdaszervezetben azok a sejtek pusztulnak el a DNS szintézis blokkolása miatt, amelyekben
a vírusszaporodás elkezdődött, míg a vírussal nem fertőzött sejtekben az aciklovir nem alakul át aktív formává.
Ezért az aciklovir kezelés viszonylag ritkán jár mellékhatásokkal és azok sem toxikus mellékhatások.
Orvosbiológiai jelentőség
Az ide tartozó hatóanyagok többsége vagy herpesvírusokkal vagy retrovírusokkal (és pararetrovírusokkal)
szemben hatásos. Biológiai hatásukról általánosságban azt lehet elmondani, hogy egy-egy hatóanyag több vírus
polimerázát is gátolhatja, azonban ez a gátlás különböző erősségű lehet az egyes vírusok vonatkozásában.
Részben ezért, részben az egyéb farmakológiai jellemzők miatt az egyes hatóanyagoknak többnyire jól
körülhatárolt indikációs területe alakult ki (2.4.1. táblázat).
2.8. táblázat - 2.4.1. táblázat. Polimerázgátló antivirális hatóanyagok terápiás
alkalmazásai
Foscarnet
α-herpeszvírusok
β-herpeszvírusok
+
+
Hepatitis
vírus
B HIV
NNRTI
+
Pirimidin
nukleozid
analógok
+
Vidarabin
+
hepatitis C vírus,
parainfluenzavíru
s,
Lassa
és
Hantaan vírus
Ribavirin
NRTI
AZT,
D4T,
ABC:
Egyéb
DDC,
DDI,
Lamivudin
(3TC)Emricitabi
n
+
+
Aciklikus
nukleozid
analógok:
124
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
+
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Aciklovir,
Penciklovir
+
Ganciklovir
+
Adefovir
Cidofovir
+
+
+
adeno-, pox- és
papillomavírus
+
+
Tenofovir
+
+
NRTI: nukleozid típusú reverztranszkriptáz inhibitor, NNRTI: nem nukleozid típusú reverztranszkriptáz
inhibitor
A virális polimerázgátlók kémiai csoportosítása
Nem nukleozid típusú polimerázgátló szerek
Foscarnet (Na-foszfonoformiát). Kémiailag pirofoszfát analógnak felel meg (2.4.8. ábra) gátló hatását a
virális DNS-polimeráz pirofoszfát helyéhez kötődve fejti ki. Minden humán herpesvírusra hat, de fő indikációs
területe az immundeficienciák talaján kialakuló cytomegalovírus fertőzés és az aciklovir rezisztens aherpesvírusok által okozott szisztémás fertőzések kezelése. A virális DNS-polimeráz megváltozásával alakulhat
ki ellene rezisztencia.
2.4.8. ábra. A Foscarnet (Na-foszfonoformiát) kémiai szerkezete
Nevirapin, Delavirdin, Efavirenz. Csak a HIV-1 ellen hatásosak. Nem nukleozid típusú reverz transzkriptáz
inhibitorok (NNRTI), a reverz transzkriptázon a dNTP-kötő hely közvetlen közelébe kapcsolódnak be. Gyorsan
kialakul velük szemben rezisztencia, ezért csak más HIV-ellenes szerekkel kombinációban alkalmazzák. A
felsorolt szerek között gyakorlatilag teljes keresztrezisztencia alakul ki. A rezisztenciához vezető
reverztranszkriptáz mutációkat részletesen feltérképezték (2.4.2. táblázat)
Nukleozid analóg polimerázgátló szerek
Pirimidin nukleozid analógok
Idoxuridin (IDU), trifluridin (TFT), brivudin (BVDU). A timin bázis kritikus 5-metil csoportjának
halogénezett szubsztituensei kapcsolódnak a dezoxiribózhoz (2.4.9. ábra).
125
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.4.9. ábra. Pirimidin és purin nukleozid típusú polimerázgátlók kémiai szerkezete
Szelektív toxicitásuk csekély, ezért lokális kezelésekre (szemcsepp, kenőcs) használják. A BVDU-t korábban
néhány országban szisztémás kezelésre is alkalmazták. Az a-herpesvírusok által okozott megbetegedésekben
hatásosak.
Purin nukleozid analógok
Vidarabin (adenin-arabinozid). A molekulában a dezoxiribózt arabinózra, a ribóz egyik izomerjére cserélték
(2.4.9. ábra), amelynek 3’OH csoportjáról sztérikus okból nem folytatódhat az elongáció, tehát
láncterminátorként működik. Azonban a gazdaszervezet biokémiai folyamataiban több ponton is folyik
adenozinkonjugáció, amit szintén befolyásol, ezért relatíve toxikus. Az a-herpesvírusokra hat.
Ribavirin. Olyan guanozin-analóg, amelyben részleges puringyűrű található. Pleiotrop hatású, több celluláris és
virális biokémiai folyamatot is befolyásol. A gazdasejt inozin-5-foszfát dehidrogenáz enzimjén keresztül gátolja
a GMP (GTP) szintézist. Ribavirin-trifoszfát formában gátolja a virális mRNS sapka- (cap) struktúrájának
kialakulását és az elongációját. RNS vírusokkal szemben széles spektrumú az aktivitása. Parainfluenzavírus,
respiratory snycytial vírus és influenzavírus fertőzésekben aerosol formában alkalmazható. Szisztémásan adva
hepatitis C vírusfertőzésben és egyes haemorrhagiás lázat okozó fertőzésekben (Hantaan-vírus, Lassa-vírus)
hatékony.
Pirimidin dideoxinukleozid analógok
Zidovudin (AZT, azidotimidin), Zalcitabin (DDC, dideoxicitidin), Stavudine (D4T, didehidrodideoxitimidin), Lamivudin (3TC, 2’deoxi-3’tiacitidin), Emricitabin. A HIV reverztranszkriptáz enzimét
gátolják (2.4.10. ábra).
126
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.4.10. ábra. Dideoxinukleozid típusú polimerázgátlók kémiai szerkezete
A lamivudin nemcsak a HIV-re hat, hanem a hepatitis B vírus ellen is hatékony kemoterapeutikum. A nukleozid
típusú reverztranszkriptáz gátló (NRTI) szerek láncterminációs mechanizmussal gátolnak. Rezisztens HIVvariánsok általában lassabban szelektálódnak ki, mint a nem nukleozid típusú HIV-reverz-transzkriptáz gátlók
ellen. Az egyes NRTI hatóanyagok között többnyire mérsékelt vagy elenyésző a keresztrezisztencia, egyes
hatóanyagok (pl. AZT+DDC) szinergista módon hatnak. Sajnálatos módon, kombinált alkalmazásuk esetén a
monoterápiában jelentkező mutációktól eltérő, multinukleozid rezisztenciamutációk alakulhatnak ki (2.4.2.
táblázat).
A lamivudin és az emricitabin mind a hepatitis B, mind a HIV-vírusokkal szemben hatékony.
Purin dideoxinukleozid analógok
Didanosin (DDI dideoxinozin), Abacavir (ABC, carbociklikus guanozin származék). NRTI típusú HIV
ellenes szerek (2.4.10. ábra). A DDI-t az első foszforiláció (DDI-monofoszfát) után a gazdasejt átalakítja
dideoxi-AMP-vé majd végül dideoxi-ATP lesz az aktív gátló vegyület. Az abacavir egy másik dideoxinukleozid
analógnak, a carbovirnak az alternatív elővegyülete (= profarmakon = prodrug). A carbovirban a cukorgyűrűt 5
C-atomos telítetlen gyűrűre cserélték ki. A carbovir első foszforilációs lépését a többi nukleozid analóghoz
hasonlóan celluláris nukleozid kinázok végzik, amelyek enzimaktivitását szigorú celluláris szabályozás
korlátozza (lásd feljebb a nukleozid analógok hatásmechanizmusánál). Az abacavir foszforilációja viszont
többlépcsős kerülő úton történik, majd az abacavir-monofoszfát dezaminációs reakcióban carbovirmonofoszfáttá alakul, ami viszont tovább alakul carbovir-trifoszfát aktív gátló vegyületté.
Az entecavir szintén purin- (guanin-) analóg, elsősorban hepatitis B ellen hatékony. Rezisztencia lassan alakul
ki vele szemben.
Aciklikus nukleozid analógok
Aciklovir, Valaciklovir (aciklovir-L-valin észter). Az aciklikus nukleozid analógok fő jellemzője, hogy a
dezoxiribóz cukorgyűrűjét, egyéb nem gyűrűs (aciklikus) szerves oldallánccal helyettesítették (2.4.11. ábra).
127
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.4.11. ábra. Az aciklikus nukleozid/nukleotid analógok kémiai szerkezete
Az aciklovir megjelenése nagy áttörést jelentett az antivirális terápiában, mert ez volt az első olyan szer, amelyet
kevés mellékhatása miatt jóval biztonságosabban lehetett alkalmazni, mint korábbi toxikus szereket (lásd
Hatásmechanizmus ). A valaciklovir előnye, hogy szájon át adva jól felszívódik, felszívódás után szétválik
aciklovirra és valinra. Az első foszforilációs lépés gyakorlatilag csak a vírussal fertőzött sejtben megy végbe, de
ott is csak akkor, ha a vírus timidin-kinázt vagy hasonló hatású foszfokinázt termel. Elsőként választandó szer aherpesvírus fertőzésekben, különösen az újszülöttkori fertőzésekben.
Hatásmechanizmusát tekintve láncterminátor. A virális rezisztencia kialakulásának mechanizmusai: virális
timidin-kináz hiánya vagy csökkent termelődése, a virális timidin-kináz vagy a virális DNS-polimeráz
megváltozott szubsztrát specificitása.
Penciklovir, Famciklovir. a-herpeszvírus ellenes hatásuk van. A famciklovir a penciklovirnek a szájon át is
felszívódó észterszármazéka, felszívódás után a famciklovir visszaalakul penciklovirrá. A penciklovir
foszforilációja az aciklovirhoz hasonlóan megy végbe, de a penciklovirt a virális timidin-kináz jóval
hatékonyabban foszforilálja, mint az aciklovirt és a penciklovir-trifoszfát lassabban bomlik le a gazdasejtben,
mint az aciklovir-trifoszfát. Nem okoz láncterminációt. A virális rezisztencia az aciklovirhoz hasonló
mechanizmussal alakul ki, de a timidin-kináz szubsztrát specifitását érintő mutációk szintjén nincs
keresztrezisztencia az aciklovir és a penciklovir között, ezért a penciklovir egyes aciklovirrezisztens aherpesvírusokra is hat.
Ganciklovir. Fő indikációs területe az aktív cytomegalovírus fertőzés kezelése. A vírusgenom által kódolt
foszfokináz (protein-kináz) alakítja ganciklovir-monofoszfáttá, majd a csoport többi tagjához hasonlóan
ganciklovir-trifoszfáttá alakítva gátolja a virális DNS-polimerázt. Rezisztencia kialakulhat a foszfokináz és a
DNS-polimeráz gének mutációja miatt. Szerkezetéből következően nem láncterminátor, ennek ellenére a
vírussal fertőzött és ganciklovirral kezelt sejt csak rövid DNS-fragmentumok szintézisére képes.
Aciklikus nukleozid foszfonátok (aciklikus nukleotid analógok)
Adefovir, Cidofovir, Tenofovir. Nukleozid monofoszfát (nukleotid) analógok, közvetlen szubsztrátjai a
gazdasejt dNMP-kinázainak, tehát függetlenek a celluláris vagy virális timindin-, vagy egyéb nukleozid-kináz
aktivitástól. Széles spektrumú DNS-vírusellenes hatással rendelkeznek, hatékonyak az összes herpesvírusra (az
aciklovirrezisztens a-herpeszvírusokra és a ganciklovirrezisztens cytomegalovírusokra is) valamint a hepatitis B
128
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
vírusra. Az adefovir láncterminátor, míg a cidofovir nem okoz láncterminációt. Az utóbbi a herpesz- és
hepadnavírusok mellett még hatásos lehet adeno-, pox- és papillomavírusokra. A tenofovirelsősorban HIV ellen
hatékony.
HIV vírus kromoszomális integrációjának gátlása
Raltegravir. A HIV-genom replikációjában a reverz transzkripció után következő lépést, a vírus által kódolt
integrázt gátolja a raltegravir.
4.2.1.4. Virális fehérjeszintézis gátlása
Fomivirsen. A fomivirsen antiszenz oligonukleotid, amely intraocularisan alkalmazható CMV retinitisben. Az
mRNS-hez kötődve megakadályozza CMV immediate early 2 protein transzlációját.
Methisazon. Ma már inkább történeti jelentősége van, a poxvírusok késői mRNS szintézisét gátolja. A
feketehimlő felszámolásakor elsősorban profilaktikus céllal alkalmazták a fertőzés veszélynek kitett kontakt
személyekben. Azóta szövődményes vaccinia oltás vagy fertőzés kezelésében jöhet szóba alkalmazása.
4.2.1.5. Poszttranszlációs gátlás, virionok összeszerelődésének gátlása
HIV proteáz inhibitorok
Saquinavir, Ritonavir, Indinavir, Nelfinavir, Amprenavir. A HIV vírus proteáz enzime a Gag, illetve GagPol poliproteineket szabdalja fel struktúrfehérjékre és aktív enzimekre. A szubsztrát primer szerkezete
(aminosavsorrend) alapján nem lehet megjósolni a hasítási helyeket. A proteázgátló szerek kifejlesztését
nagyban elősegítette az enzim szerkezetének röntgen-krisztallográfiás meghatározása és a gátlóvegyületek
tudatos kémiai tervezése a szubsztrátkötő hely térszerkezetének a figyelembe vételével. A kezelés hatására
kialakuló rezisztencia mutációkban szinte teljes a keresztrezisztencia, kivételt az amprenavir jelent, amelynek a
többivel szemben csak részleges keresztrezisztenciája alakul ki (2.4.2. táblázat).
2.9. táblázat - 2.4.2. táblázat. A HIV szaporodását gátló hatóanyagok iránti rezisztenciát
eredményező leggyakoribb mutációk
Inhibitor
Mutált kodon
Primer mutáció
Szekunder mutáció
Zidovudin
70., 215.
41., 67., 219.
Didanozin
74.
65., 69., 184.
Zalcitabin
nem ismert
65., 69., 184.
Lamivudin
184.
nem ismert
Stavudin
65., 74.
74.
Abacavir
184.
65., 74., 115.
Multinukleozid
151.
68.-71.
103., 181.
236.
Nukleozid RT inhibitor
Nem nukleozid RT inhibitor
Delavirdin
129
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Nevirapin
103., 106., 181.
nem ismert
Efavirenz
103., 108.
188., 190.
Saquinavir
48., 90.
63., 71., 84.
Ritonavir
82.
63., 71., 84.
Indinavir
46., 82.
63., 71., 84.
Nelfinavir
30.
63., 71., 84.
Amprenavir
50.
46., 47., 84.
PR inhibitor
RT: reverz transzkriptáz; PR: proteáz
Itt említjük meg a kombinált antiretrovirális terápia alapelveit.
Amennyiben egyszerre több ponton is támadjuk a vírus replikációját, akkor nagyon lecsökken a replikáció
mértéke. Az új variánsok megjelenése a replikáció mértékével és a mutációs rátával van egyenes arányban, tehát
a visszaszorított vírusreplikáció nemcsak alacsonyabb sejtpusztulással jár, hanem a rezisztenciamutációk
kialakulásának esélyét is csökkenti. A kombinációkba olyan hatóanyagokat kell összeválogatni, amelyek között
minimális keresztrezisztencia létezik. A jelenleg elterjedten alkalmazott HIV ellenes kombinált terápia 2 reverz
transzkriptázt gátló és 1 proteázt gátló (PI) gyógyszerből áll. A kombinációban szereplő 2 reverz transzkriptáz
inhibitor egyike mindig nukleozid analóg (NRTI), a másik inhibitor vagy NRTI vagy nem nukleozid típusú
(NNRTI), azaz a kombinált antiretrovirális terápia egyszerű képlete:
NRTI + NRTI + PI
NRTI + NNRTI + PI (nem alakul ki multinukleozid rezisztencia)
A kezelés során rendszeresen végeznek rezisztenciavizsgálatot. Ilyen módon állapították meg, hogy a különböző
hatóanyagoknál a rezisztencia mutációk megjelenési sorrendjüket tekintve primer és szekunder csoportba
oszthatók (2.4.2. táblázat). A különböző, nem nukleozid típusú reverz transzkriptáz inhibitorok (NNRTI) esetén
már a primer mutáció szintjén lényeges keresztrezisztencia észlelhető. A proteáz inhibitorok ellen a szekunder
mutációk szintjén alakul ki a keresztrezisztencia. A keresztrezisztenciák szempontjából a nukleozid analóg
reverz transzkriptáz inhibitorok (NRTI) alkotják a legheterogénebb csoportot.
4.2.1.6. Infektív virionok kiszabadulásának gátlása
Oseltamivir, zanamivir. Az influenzavírus neuraminidázát gátolják. A sejt felszíni poliszaharidok terminális
helyzetű sziálsav komponense az influenza vírus receptora. Az influenzavírus burka a fertőzött sejt citoplazma
membránjából alakul ki, tehát a vírus maga is hordozná saját receptorát, ha a neuraminidáz nem bontaná el.
Nem megfelelő neuraminidáz aktivitás esetén a virionok és a sejttörmelék egymáshoz tapadnak, az
aggregátumokból a legtöbb virion nem lesz képes újabb sejtet fertőzni, illetve az aeroszol képződéssel járó
vírusürítés is gátlódik.
Az oseltamivir és zanamivir specifikusan gátolja az influenzavírus neuraminidázát. Ha a tünetek jelentkezésékor
kezdik adagolásukat, jelentősen csökkentik a tünetek súlyosságát és időbeli lefolyását. Járványos időszakban,
széles körben alkalmazva akadályozhatják a járvány terjedését. Alkalmazásuknak azonban határt szab, hogy
feltehetően gyorsan alakul ki rezisztencia velük szemben.
4.2.1.7. Interferon, interferon induktorok
Interferon-alfa. Az interferonok a veleszületett védekezés egyik elemét alkotják. Részletes
hatásmechanizmusukat más fejezet tárgyalja. A gyógyászatban alkalmazott interferon-alfát rekombináns úton
állítják elő, kis mértékben különbözik a fertőzött sejtek által termelt természetes interferon-alfa molekuláktól, de
130
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
antivirális hatása megegyezik azokkal. Természetes körülmények között, a fertőzött sejt által termelt
interferonok csak a közvetlen környezetben fejtik ki hatásukat. Terápiás céllal azonban csak szisztémásan lehet
adagolni, ezért mellékhatások lépnek fel.
Jelenleg fő indikációs területe a krónikus hepatitis C vírus (HCV) fertőzés. Az esetek jelentős része reagál a
kezelésre, amit a perifériás vérben mért HCV kópiaszámmal lehet követni. Azonban az esetek kisebb részében a
HCV fertőzés nem reagál az interferon-alfa kezelésre. Hatásos lehet még a humán herpeszvírus 8 ellen Kaposisarcomában és krónikus aggresszív hepatitis B vírus fertőzések egy részében.
Imiquimod (imidazo-kinolinamin származék). Stimulálja az interferon-alfának és több proinflammatorikus
citokinnek a szekrécióját. Előnye az interferon-alfával szemben, hogy bőrön, illetve nyálkahártyákon krém
formában alkalmazva lokálisan felszívódik, a citokinszekréció lokális, nincsenek szisztémás mellékhatások. Fő
indikációs területe a humán papillomavírusok által okozott hámelváltozások. A szövettanilag jóindulatú, de
klinikailag makacs, gyakran recidiváló esetekben alkalmazzák.
4.2.2. A baktériumok ellen ható szerek
Pál Tibor
4.2.2.1. Alapfogalmak
Kemoterápiás szereknek nevezzükazokat a gyógyszereket, melyekkel a szervezeten belül a mikrobák
szaporodását meggátolni, illetve elpusztítani próbáljuk őket. Az antibiotikumok olyan kemoterápiás
gyógyszerek, melyeket valamely élő szervezet, gomba vagy baktérium termel. Feltételezik, hogy az
antibiotikumtermelés az azonos környezetet lakó fajok közötti vetélkedés során biztosít előnyöket az azt
szekretáló sejtek számára. Erre utal, hogy számos, mára a humán kórokozók között is elterjedt antibiotikumrezisztencia gén származik környezeti mikrobákból (pl. számos béta-laktamáz gén, lásd később).
A kemoterápiás szerek és az antibiotikumok között a különbség ma már nem éles: vannak olyan szerek (pl. a
kloramfenikol), melyeket eredetileg fermentációs termékként állítottunk elő, de ma már az olcsóbb, kémiailag
szintetizált változatát használjuk. A legtöbb, gyakorlatban alkalmazott szer valójában félszintetikus: a biogén
úton termelt alapvegyületet módosítjuk kémiai eljárásokkal a hatásfok, hatásspektrum, illetve a farmakokinetikai tulajdonságok javítása céljából. Ezért az elfogadott gyakorlatnak megfelelően a továbbiakban a két
fogalmat szinonimaként használjuk.
Az antibiotikumok lehetnek baktericid szerek, melyek a mikroba pusztulását okozzák, és bakteriosztatikusak,
melyek a sejt osztódását gátolják, állítják le. Utóbbiak kuratív hatásához feltétlenül szükség van az ép
immunrendszer működéséhez, azaz bakteriosztatikus szereket immunkompromittált betegeknek lehetőleg nem
adunk.
Egy szer egy adott törzzsel szemben mutatott hatékonyságát az ún. Minimális Gátló Koncentráció (Minimal
Inhibitory Concentration, MIC) fejezi ki. A MIC a szer azon legkisebb koncentrációja, mely az adott törzs
növekedését gátolja. Meghatározása kettős cső-, mikrolemez-, vagy agarlemez-hígítással, E-teszttel vagy
automatákkal történik (lásd a Klinikai mikrobiológiai vizsgálatok fejezetet). A növekedés elmaradása takarhat
valódi baktericidcid hatást, de sztatikus hatást is. Az a minimális koncentráció, amely a sejtek 99,9%-át elöli, a
Minimális Baktericid Koncentráció (MBC). Míg egyes szerek egyáltalán nem képesek elölni a mikrobákat,
néhány szer esetén a két érték között csak dóziskülönbség van. Az antibiotikumok többsége azonban, legalábbis
a terápiásan alkalmazható dózistartományban vagy bakteriosztatikus vagy baktericid. Tekintve, hogy MIC
értéke minden hatásos szernek van, a gyakorlatban ezt szoktuk meghatározni. Korábban ezt csak szelektált
esetekben tettük (pl. a Streptococcus pneumoniae szisztémás fertőzésből vagy meningitisből származó
izolátuma esetén a penicillin, illetve béta-laktám MIC ismeretének terápiás következménye lehet – lásd a
Streptococcusfejezetet). Ma már, az automaták elterjedésével, sokkal gyakrabban végezzük e vizsgálatot, hiszen
a pontos értékek felhívhatják a figyelmet a korongdiffúziós módszerrel nem feltétlenül észlelhető rezisztencia
mechanizmusok meglétére (pl. ESBL-termelés, lásd később).
4.2.2.2. Az antibiotikumok mellékhatásai
Jóllehet az antibiotikumok alkalmazásakor a cél a fertőző organizmus elpusztítása, de legalábbis szaporodásának
leállítása, azok egyszerre két élő organizmusra hatnak: a mikrobára és a gazdaszervezetre. A pro-, és eukaryota
sejtek közötti szerkezeti és funkcionális különbségek lehetőséget teremtenek arra, hogy a hatás a kettőre eltérő
mértékű legyen. Eltérő mértékű ugyan, de nem minden határon túl: a legtöbb antibiotikum az alkalmazott
131
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
dózistól függően rendelkezik a gazdaszervezetre gyakorolt mellékhatásokkal. A kemoterápiás index, azaz a
gazdaszervezet által még tolerálható, és a mikrobával szemben már hatásos dózis aránya jelentősen eltérő az
egyes szerek esetén. Biztonságosan magas a béta-laktám szerek esetén, de már a szintén a sejtfal szintézisre ható
glikopeptideknél vagy a fehérje szintézist gátló aminoglikozidoknál olyan alacsony, hogy ezek szisztémás
alkalmazásakor, különösen vesebetegeknél, gyakran szükség van vérszintjük folyamatos ellenőrzésére.
Az antibiotikumok gazdaszervezetre gyakorolt, hatásmechanizmusukkal általában összefüggő direkt hatása
mellett számolnunk kell az allergiás reakciók lehetőségével, mely pl. a béta-laktám szerek esetén meglehetősen
gyakori. Előfordulhat, hogy magának a mikrobára gyakorolt hatásnak lehetnek a gazdára nézve negatív
következményei: a széteső mikrobákból toxinok, toxikus anyagok szabadulhatnak fel: ez az alapja a több spirális
mikroba által okozott fertőzés kezelésekor tapasztalható, lázzal járó ún. Jarish–Herxheimer-reakciónak, és
emiatt nem javasolt pl. a súlyos enterohemorrhagiás Escherichia coli fertőzések antibiotikus kezelése. Az utóbbi
években egyre fokozottabban ismerjük fel, és vesszük figyelembe e szereknek a normál flóra tagjaira gyakorolt
(mellék)hatását. E flóra kiirtása, egyensúlyának megbomlása a kívánt terápiás hatása esetleges elérése mellett,
súlyos, akár életveszélyes állapotokat is létrehozhat (pl. hemorrhagiás colitis az antibiotikus kezelés hatására a
bélben kialakuló toxin-termelő Clostridium difficile túlsúly okán).
4.2.2.3. Az antibiotikumok támadáspontja
Az antibiotikumokat általában támadáspontjuk alapján csoportosítjuk (2.4.12. ábra). Hathatnak szerkezeti
elemekre (pl. sejtmembrán), interferálhatnak azok szintézisével (pl. sejtfal szintézist gátló szerek),
befolyásolhatják a DNS replikációt, a mRNS szintézist, a fehérje szintézis különböző lépéseit és gátolhatnak
metabolikus folyamatokat (pl. folsav szintézis).
Látható, hogy a peptidoglikán („sejtfal”) szintézistől és a folsav szintézistől eltekintve olyan célpontokról van
szó, aminek megfelelői, mégha nem is teljesen a prokarióta változatnak megfelelő formában, de megtalálhatóak
a humán sejtekben is.
2.4.12. ábra. Az antibiotikumok támadáspontjai. Magyarázatot lásd a szövegben
4.2.2.4. Az antibiotikum-rezisztencia
Az antibiotikumokkal szemben a mikroorganizmusok rendelkezhetnek természetes, primér rezisztenciával. Ez a
faj vagy genus sajátja, ennek alapján minden oda tartozó törzs ellenálló az adott szerrel szemben. Alapja lehet
valamilyen strukturális sajátosság. Erre példa a pseudomonasok külső membránja, mely kevésbé átjárható
számos antibiotikumra nézve, mint a többi Gram-negatív baktériumé. Lehet élettani tulajdonság, például az
anaerobok nem rendelkeznek az oxidatív energianyeréshez kapcsolt olyan transzport folyamatokkal, melyek az
132
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
aminoglikozidok felvételéhez szükségesek, vagy az enterococcusok nem szintetizálnak folsavat, így az azzal
interferáló szulfonamidok nem hatnak rájuk).
Bár a természetes rezisztencia megléte is sok gondot jelenhet a beteg kezelése során, a másodlagos, szerzett
rezisztencia az, mely az utóbbi évtizedek talán a legnagyobb új kihívást jelenti a medicina számára.
Kialakulására két mód van: mutációk, és rezisztencia gének horizontális gén-átvitellel történő felvétele révén.
Ez utóbbiak során a mikroba gyakran tesz szert egy lépésben multirezisztenciára, lévén, hogy a mobilis elemek
(pl. R plazmidok) gyakran több rezisztencia gént is hordoznak (lásd a Genetika fejezetet). Megfelelő,
antibiotikumban gazdag körülmények között tehát nem csak az egyes rezisztens klónok terjednek, hanem az azt
kódoló gének is. E jelenséget szokás újabban az R gének járványának, az R plazmidok epidemiológiájának
nevezni.
Az antibiotikumok spektrumát a mikrobák azon csoportja alkotja, melyben az adott szerrel szemben nincs
természetes rezisztencia. Ettől függetlenül a szerzett ellenállás miatt mára már a törzsek többsége is rezisztens
lehet, akár teljesen ki is zárva az adott antibiotikum fajjal szemben való alkalmazhatóságát. Ennek alapján
például a staphylococcusok bennfoglaltatnak a penicillin hatásspektrumába, de mára már ritka a
penicillinérzékeny törzs. Elkülönítünk szűk spektrumú szereket (pl. a penicillin), melyek általában csak Grampozitív vagy csak Gram-negatív sejtekkel szemben hatásosak, sőt, általában a csoporton belül sem minden fajjal,
genusszal szemben. A széles spektrumú antibiotikumok számos fajra, genusra hatásosak a mindkét sejtfal típust
hordozó csoportból. Fontos azonban, hogy a terjedő rezisztencia miatt számos, amúgy széles spektrumúként
nyilvántartott szer klinikai alkalmazhatósága mára csökkent (pl. tetraciklinek).
A gyakorlatban, ha csak lehet (azaz a biztos mikrobiológiai diagnózis és érzékenységi minta ismeretében), a szűk
spektrumú szereket előnyben részesítjük. Ennek két oka van: egyrészt korlátozott alkalmazásukkal
csökkenthetjük az ellenük kialakuló rezisztenciát. Másrészt a széles spektrumú szerek alkalmazásakor nagyobb
az esély a normál flóra egyensúlynak megbontására – annak minden negatív következményével.
Számos olyan mechanizmust ismerünk, melyek révén a mikrobák sikerrel állnak ellen az antibiotikumoknak.
Ezek legfontosabb csoportjait a 2.4.13. ábra mutatja.
133
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.4.13. ábra. A legfontosabb antibiotikum rezisztencia mechanizmusok egy hipotetikus A → B fiziológiás
reakció segítségével szemléltetve. Magyarázatot lásd a szövegben
Számos baktérium termel a különböző antibiotikumokat lebontó enzimeket. Ezek közül kétség kívül a
legnagyobb jelentősége, az érintett antibiotikum család kiterjedt alkalmazása miatt, a béta-laktamázoknak van,
de jelentősek pl. az aminoglikozidokat, kloramfenikolt hatástalanító enzimek is. A legtöbb ilyen enzim a
környezetben élő mikrobákból származik, mobilis elemeken terjed, de gyakoriak a kromoszómán található, abba
(már) integrált változatok is. Gyakori, hogy az új, humán kórokozó háttérben sorozatos mutációk biztosítják,
hogy az enzim hatásossága megmaradjon, illetve növekedjen az eredeti antibiotikum gyógyszeripar által
kifejlesztett újabb és újabb változatai ellen is.
A permeabilitási korlát, az antibiotikumot kizáró mechanizmus jelentkezhet Gram-negatívok csak
meghatározott tulajdonságú (kis, hidrofil) molekulákat áteresztő külső membránja szintjén, mint természetes
rezisztencia mechanizmus. E mikrobákat ez eleve ellenállóvá teszi a nagyobb, hidrofób szerekkel (pl.
glikopeptidek) szemben. A porin fehérjék mutáció révén való csökkenése, eltűnése további szerzett
rezisztenciához vezethet. Permeabilitási korlátot jelenthet a sejtmembrán is: az aminoglikozidokat
meghatározott transzport mechnizmusokkal eleve nem rendelkező mikrobák nem tudják felvenni. E rezisztencia
mechanizmus kialakulhat mutáció révén is, de tekintve, hogy e transzportfolyamatokra a sejtnek ténylegesen
szüksége van, az így keletkezett rezisztens mutánsok szaporodó képessége csökkent.
Az utóbbi években egyre nagyobb jelentőséget tulajdonítunk az ún. multi-drog efflux pumpáknak. E
mechanizmusok fiziológiás szerepe a mikroba sejtbe természetes környezetében (pl. a bélben) bejutó toxikus
anyagok (pl. epesavak) eltávolítása. Tekintve azonban, hogy e pumpák fajlagossága korlátozott, számos pumpa
rendszer akár többféle antibiotikumot is képes így eltávolítani a sejtből a több antibiotikummal szembeni
ellenállás (Multi Drog Rezisztencia, MDR) egyik fontos mechanizmusaként. Előfordul, hogy egy-egy pumpa
önmagában nem okoz magas fokú rezisztenciát, de elősegíti a klinikailag már jelentős mértékű ellenállás más
mechanizmusokkal történő kialakulását (pl. flurokinolonok esetén). A Gram-negatívokban ez a tetraciklin
rezisztencia legelterjedtebb mechanizmusa.
Az antibiotikum célmolekulájának megváltoztatásaaz egyik legfontosabb rezisztencia mechanizmus. Létrejöhet
az antibiotikumot kötő hely aminosav sorrendjének mutációokozta megváltozása révén (pl. a penicillinkötő
fehérjék megváltozása a S. pneumoniaeban, vagy különböző mikrobák giráz enzimjének változatai a kinolon
rezisztencia esetén). Felvehet a baktérium olyan gént is, mely az antibiotikumot a továbbiakban nem kötő
változatot kódol (pl. a PBP2a –t kódoló gén felvétele a Meticillin Rezisztens Staphylococcus aureus,
MRSAtörzsekben). Előfordul, hogy az antibiotikum a célmolekula enzimatikus megváltoztatása miatt nem
kötődik (pl. a riboszomális kötőhelyek metilációja makrolid vagy aminoglikozid rezisztenciát eredményez, vagy
a sejtfal prekurzorok terminális –D-ala-D-ala végének megváltoztatása glikopeptid rezisztenciát okoz).
A célmolekula védelme viszonylag újabban felfedezett rezisztencia mechanizmus. A mikroba olyan fehérjét
termel, melynek jelenlétében az antibiotikum nem fér a célmolekulához. A mechanizmus ismert, mint a
tetraciklin rezisztencia egyik lehetséges mechanizmusa, de az utóbbi években, mint plazmid-kódolt kinolon
rezisztenciamechanizmus kapott különös figyelmet (lásd ott).
Tekintve, hogy a szervezetbe juttatott antibiotikumdózis csak korlátozott mennyiségű célmolekulával tud
kapcsolatba lépni, a célmolekula túltermelése egyes esetekben hatásos rezisztenciamechanizmusnak bizonyul,
mint azt a szulfonamid- és trimetoprimrezisztencia esetén látjuk.
Egyes esetekben a mikroba az antibiotikum által gátolt reakciót megkerüli, afeladatot másként végzi el.
Előfordul, hogy ezt olyan új (általában plazmid kódolt) enzim termelése révén éri el, mely nem érzékeny a szer
hatására. Ez történik egyes szulfonamid és trimetorpim rezisztens organizmusok esetén a folsav szintézist érintő
enzimekkel. Lényegében hasonló eset az is, amikor – a természetes rezisztencia megnyilvánulásaként – a gátolt
reakcióra nincs is szükség, mint a folsavat nem szintetizáló, így a folyamatot gátló szulfonamidokra nem
érzékeny enterococcusoknál.
A klinikailag releváns szintű (kellően magas MIC értékű) rezisztencia függően az organizmustól, a szertől és a
rezisztencia mechanizmusától kialakulhat egy lépésben (akár mutáció, akár génfelvétel révén), de lehet több,
egyenként alacsonyabb szintű ellenállást biztosító rezisztencia mechanizmus fokozatos akkumulációjának
eredménye is. Nem ritka, hogy az egy törzsben összegyűlő ilyen mechanizmusok teljesen eltérő genetikai
háttérrel (plazmid és mutáció) rendelkeznek, eltérő mechanizmusokat kódolva (pl. a fluorokinolonok esetén a
plazmid kódolt célmolekulát védő mechanizmus, vagy egy efflux pumpa jelenléte mellett a célmolekula
megváltozását előidéző pontmutáció(k)).
134
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
4.2.2.5. A folsav szintézisre ható antimetabolitok
Tekintve, hogy szemben a legtöbb baktériummal, az emberi szervezet nem szintetizálja a purin és pirimidin
bázisok, illetve aminosavak előállításában kofaktorként közreműködő folsavat, minden olyan szer, mely a
bakteriális folsavszintézist gátolja, szelektíve toxikus a mikrobákra. A 30-as évek elején figyelték meg, hogy
egy festék, a Prontozil bomlástermékének, a para-aminobenzol szulfonamidnak az antibakteriális hatását ez
magyarázza. Azóta e vegyület sok származékát, a szulfonamidok és szulfonok több változatát állították elő.
Bakteriosztatikus hatásuk alapja, hogy a folsavszintézis egy korai lépése során a reakció egyik szubsztrátjával, a
para-aminobenzoesavval (PABA) mutatott szerkezeti hasonlóságuk miatt kompetitíven gátolják az azt katalizáló
dihidropteroát-szintáz enzimet (2.4.14. ábra).
2.4.14. ábra. A folsav antagonisták hatása. Magyarázatot lásd a szövegben
A legtöbb streptococcus, a staphylococcusok és bélbaktériumok eredetileg érzékenyek voltak a
szulfonamidokkal szemben, de a szerzett rezisztencia mára rendkívül elterjedt. Ennek részint mutáció lehet az
oka, mely a PABA-termelést oly mértékben fokozza, hogy a szer alulmarad az enzim kötőhelyéért folyó
135
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
vetélkedésben, részint olyan enzimváltozat termelése, mely nagyobb affinitást mutat a PABA-hoz. Plazmidhoz
kötött rezisztenciamechanizmus a szert hatástalanító acetiltranszferáz termelése.
A szulfonamidok a baktériumok mellett hatnak a toxoplasmákra, malária plasmódiumokra, sőt a gombák közül
a pneumocystisre is. Az enterococcusok, melyek folsavigényüket felvétel útján elégítik ki, természetes
rezisztenciával rendelkeznek a szulfonamidokkal szemben. Ma elsősorban nem komplikált húgyúti fertőzések
orális kezelésére használjuk e szereket.
A folsavszintézis egy másik lépését blokkolja a trimetoprim (2.4.14. ábra). A szer a dihidrofolsavból történő
tetrahidrofolsav előállítást katalizáló enzim, a dihidrofolát reduktáz működését gátolja. Amellett, hogy hatása
baktericid, és önmagában is jóval hatékonyabb, mint a szulfonamidok, a két szer szinergista módon hat. A
trimetoprim-szulfametoxazol(elterjedt rövidítéssel TMP-SMX) keverék, melyben arányuk 1:5, rendkívül jó
baktericid hatású szer. Jóllehet hatástalan az anaerobok és pseudomonasok ellen, számos Gram-negatív és
Gram-pozitív organizmus megtartotta érzékenységét. A húgyúti fertőzések mellett otitisek, sinusitisek,
prostatitis kezelésében lehet jelentős szerepe, és értékes szer a chlamydia, nocardia fertőzések, illetve a
Pneumocystis jiroveci okozta tüdőgyulladás kezelésében is. A Stenotrophomonas maltophilia törzsek általában
érzékenyek, ami életmentő lehet az amúgy multirezisztenciára hajlamos kórokozó által okozott fertőzések
esetén. Korábban kiterjedten alkalmaztuk enterális fertőzések kezelésére, de a salmonella és shigella törzsek
között a rezisztencia mára már rendkívül elterjedt. A rezisztencia egyaránt előfordul kromoszomális és plazmid
által kódolt módon is. Leggyakoribb mechanizmusai a cél-enzim túltermelése, illetve a trimetoprimhoz mutatott
affinitásának csökkenése.
4.2.2.6. A sejtfal szintézisre ható antibiotikumok
A rendkívül összetett folyamat az antibiotikumok több csoportjának támadáspontja (2.4.15. ábra).
Ide tartoznak a legkiterjedtebben használt antiobiotikumok, a béta laktámok, a főleg MDR törzsekkel szemben
alkalmazott glikopeptidek, a viszonylag ritkábban használt bacitracin és foszfomicin és a tuberkulózis
kezelésében alkalmanként szerephez jutó cikloszerin. A sejtfal szintézis elméletileg rendkívül kedvező célpont
az antibiotikumok szelektív toxicitása szempontjából, hiszen a gazdaszervezet nem rendelkezik
peptidoglikánnal. Ez általában igaz a béta-laktám antibiotikumokra, melyek, az esetleges allergiás reakcióktól
eltekintve egyike, a legbiztonságosabb antibiotikum csoportnak. Ugyanakkor a glikopeptidek rendelkeznek
bizonyos toxicitással.
136
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.4.15. ábra. A sejtfal szintézisre ható antibiotikumok támadáspontjai. Magyarázatot lásd a szövegben
Béta-laktám antibiotikumok
A béta-laktám antibiotikumok, azaz a penicillinek, cefalosporinok, karbapenemek és monobaktámok közös
szerkezeti eleme a béta-laktám gyűrű (2.4.16. ábra). Hatásmechanizmusok alapja, hogy a sejtfal szintézise
során a peptidoglikán alegységek közötti peptidkötést létrehozó transzpeptidáz enzimhez (azaz a penicillinkötő
fehérjékhez, PBP) kötődve gátolják azok működését (2.4.15. ábra, illetve 2.1.9. ábra a Morfológia fejezetben).
A béta laktámok baktericid szerek. A peptidoglikán szintézis gátlása következtében a sejtfal szerkezete gyengül,
autolítikus enzimek szabadulnak fel. Elsősorban ezek miatt, illetve a belső nagy ozmotikus nyomásnak a
továbbiakban ellenállni nem képes sérült sejtfal miatt a sejt feloldódik. E hatásmechanizmus természetesen azt
jelenti, hogy a béta-laktámok csak osztódó sejtekre hatnak, azaz nem kombinálhatjuk őket -sztatikus szerekkel.
Ugyanakkor „sejtfalgyengítő” hatásuk jól kihasználható más antibiotikumokkal, aminoglikozidokkal való
kombinálásuk során például az utóbbiakat nehezen felvevő enterococcusok által okozott infekciók kezelésében
is. Természetesen peptidoglikánnal nem rendelkező sejtekre (pl. mycoplasmák) hatástalanok. Mellékhatásaik
közül a legfontosabb a túlérzékenység. A csoporton belül nem teljes a kereszt-allergia, a penicillin érzékenyek
mintegy 10% érzékeny a cefalosporinokra is.
A penicillinek
Alexander Flemming 20-as évek végi felfedezésének eredményeként az első valódi antibiotikum a 40-es
években használatba kerülő penicillin volt. A béta-laktám és tiazolidin gyűrűhöz kapcsolt benzol gyűrűből álló
benzil-penicillinnel (penicillin G) (2.16. ábra) drámai hatás volt elérhető számos Gram-pozitiv mikroba
(streptococcusok, S. aureus, több anaerob), a Gram-negatív Neisseriák és a szifilisz kórokozója, a Treponema
pallidum okozta infekciók kezelésében. Mindemellett alkalmazásának korlátai korán nyilvánvalóvá váltak.
Egyrészt a szer sav-érzékeny, így csak parenterálisan adható. Másrészt számos kórokozó természetes
rezisztenciával rendelkezik ellene, de talán még ennél is fontosabb, hogy több fontos patogén (pl. S. aureus)
nagyon könnyen tesz szert szerzett rezisztenciára a béta laktám gyűrűt hasító penicillinázt kódoló plazmid
felvételével. A sav-, és penicillináz érzékenység és a szűk spektrum egyértelműen megszabták a következő
évek, évtizedek kutatási irányát. Mindemellett az eredeti szer a mai napig megtartotta hatékonyságát a S.
pyogenes és a T. pallidum, és jelentős mértékben a N. meningitidis ellen. Biztos laboratóriumi diagnózis
birtokában a penicillin változatlanul alkalmazható az e kórokozók által okozott fertőzések kezelésében.
A savstabil penicillinek jelentős eredményt jelentettek az orális adagolás lehetővé tételével. Ennek a csoportnak
a tagjai a penicillin V, illetve a magyar fejlesztésű Maripen.
A penicillinázzal szembeni ellenálláshoz már kémiailag, szintetikus úton kellett az eredeti fermentációs terméket
megváltoztatni létrehozva a félszintetikus származékokat. A meticillin, a nafcillin, illetve az egyben
savrezisztens oxaxillin, dikloxacillin, bár hatás-spektrumuk semmivel nem szélesebb, mint az eredeti vegyületé,
óriási lépést jelentettek: hatásosak voltak a rendkívül elterjedt penicillináz termelő S. aureus törzsek ellen
(„staphylococcus ellenes penicillinek”).
A spektrum kiszélesítésetekintetében az első sikereket a szintén félszintetikus, szájon át is adható ampicillin, és a
még jobb farmakokinetikai tulajdonságokkal bíró amoxicillin jelentették. E szerek nagy jelentősége az volt,
hogy a penicillinázt nem termelő Gram-pozitív organizmusok – ideértve az enterococcusokat is – mellett jól
hatottak számos Gram-negatív kórokozóra (pl. bélbaktériumok, haemophilusok) is, igaz, csak a béta laktamázt
nem termelő törzsekre. Bélbaktérium ellenes hatásuk azért is volt szerencsés, mert a vizeletben nagyon magas
koncentrációt lehetett velük orális adagolás mellett is elérni, így igen jól beváltak a húgyúti fertőzések
terápiájában. Azonban a pseudomonasokkal szemben ezek az ún. aminopenicillinek még hatástalanok voltak.
Az első pseudomonas ellenes béta laktámok a karboxipenicillinek, az eredeti benzil-pencillin molekula
karboxilált változatai (pl. karbencillin) voltak. E hatásuk későbbi változataikban (pl. tikarcillin) még erősebb
volt, sőt az utóbbi hatott a Gram-negatív anaerobokra is. Igaz, mindennek ára a karboxipenicillinekre általában
jellemző gyengébb Gram-pozitív ellenes hatás volt. Parenterális adagolás után is magas koncentrációt értek el a
vizeletben különösen alkalmassá téve őket a húgyúti fertőzések kezelésére.
Az ampicillin molekula -ureido származékai, az ureidopencillinek (azlocillin, mezlocillin, piperacillin) igen
jelentős anti-pseudomonas hatásuk mellett szintén hatnak a Gram-negatív anaerobokra, sőt az enterococcusokra
is. Ezzel szemben savérzékenyek (csak parenterálisan adhatóak), és úgy a Gram-pozitívok, mint a Gramnegatívok béta-laktamázai hatásosak ellenük.
137
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A cefalosporinok és cefamicinek
A különböző cefalosporinok (2.4.16. ábra) és a közeli rokon cefemicinek szerkezete – az adott molekulától
jelentősen függő mértékben – megakadályozza, hogy a staphylococcusok és/vagy a Gram-negatív
bélbaktériumok, haemophilusok „egyszerű” béta-laktamázai hozzáférjenek és hasítsák a béta-laktám gyűrűt.
Hatásspektrumuk (és kifejlesztésük időbeni sorrendje) alapján szokás őket generációkba sorolni. Agenerációk
során általánosságban jellemző a hatásspektrum tágulása a Gram-negatívok felé, esetenként a Gram-pozitív
oldalon mutatott hatásosság csökkenésével. A még kevéssé elterjedt V. generáció viszont jelentős
spektrumszélesedést jelent az MRSA törzsek felé. Az egész csoportra érvényes, hogy az enterococusok és a
Listeria monocytogenes ellen hatástalanok.
2.4.16. ábra. A béta-laktám antibiotikumok szerkezete. (A kék színnel jelzett struktúra a béta-laktám gyûrû, a
piros nyíl a béta-laktamázok hasítási helyét mutatja)
Az első generációs cefalosporinok
(pl. cefazolin, cefalotin, és az orálisan is adható cefalexin) az
enterococcusoktól eltekintve kiváló Gram-pozitív ellenes hatással rendelkeznek. Ellenállnak a staphylococcusok
által termelt béta laktamáznak, de érzékenyek a Gram-negatívak hasonló enzimjeire, így tehát a bélbaktériumok,
haemophilusok közül csak az enzimet nem termelő törzsekre hatnak. A célzott Gram-pozitiv ellenes kezelés
mellett elsősorban kevésbé súlyos lágyrészfertőzések terápiájában alkalmazzuk őket. Változatlanul szerepük van
a pre-, és perioperatív kemoprofilaxisban.
A második generáció kifejlesztésekor a cél olyan szerek előállítása volt, melyek hatásosak a béta laktamázt
termelő Gram-negatívok ellen is. Az eredmény egy olyan heterogén csoport lett (pl. cefamandol, cefuroxim,
illetve az orálisan is adagolható cefaklor, cefuroxim-axetil), melyek megtartották (igaz, nem tágították) Grampozitív ellenes hatásukat, de ellenállnak számos (nem minden) bélbaktérium és a H. influenzae által termelt
béta-laktamáznak is. Változatlanul nem hatnak azonban az enterococcusokra és pseudomonasokra. A csoport
tagjait mind a mai napig kiterjedten használjuk lágyrész fertőzések, felsőlégúti, közösségben szerzett alsó légúti
fertőzések kezelésében, sebészi profilaxisban. A szintén ide tartozó cefamicinek, a cefoxitin és cefotetan
hatásosak az anaerob B. fragilis legtöbb törzsével szemben is, ami hasznossá teszi őket kevert, anaerob
komponenst is tartalmazó, pl. intraabdominális fertőzések kezelésében.
A Gram-negatívok irányába a spektrum igazi kiszélesítését a harmadik generációjelentette. Ennek megfelelően
e szerek gyakran használt neve a kiterjedt spektrumú (Extended Spectrum -) cefalosporinok. A fokozott Gramnegatív ellenes hatás ugyanakkor jelentős aktivitás csökkenéssel járt a Gram-pozitív oldalon. A cefotaxim,
ceftriaxon,cefoperazon és ceftazidim, illetve az orálisan is adható cefixim, ceftibuten ma a súlyos, életet
138
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
veszélyeztető Gram-negatív fertőzések kezelésének kiemelkedően fontos szerei. A cefoperazon és a ceftazidim
emellett hat a pseudomonasokra is lehetőséget adva a súlyos nozokómiális fertőzésekben való alkalmazásukra.
Főleg immunkompromittált betegek esetén gyakran kombináljuk a harmadik generációs szereket
aminoglikozidokkal. Több harmadik generációs szer jó hatásfokkal penetrál a liquor térbe is. Ez különösen a
ceftriaxon esetén fontos, hiszen az, amellett, hogy rendkívül hatásos a N. meningitidis ellen, hat a csökkent
penicillin érzékenységű S. pneumoniae törzsek ellen is, azaz a meningitis két leggyakoribb kórokozója ellen.
Emellett a harmadik generációs szereket széles körben használjuk súlyos alsó légúti fertőzések, endocarditisek,
komplikált húgyúti fertőzések, gonorrhea kezelésére. Az utóbbi két évtizedben (sokszor túlzottan) széles körű
alkalmazásuk jelentősen hozzájárult a velük szemben is hatásos ún. kiterjedt spektrumú béta-laktamázok
(Extended Spectrum Beta Lactamases, ESBL) által okozott, mára aggasztó méreteket öltő rezisztencia
elterjedéséhez.
A negyedik generációs szerek (cefepim, cefpirom) amellett, hogy streptococcus, staphylococcus és
pseudomonas ellenes hatékonyágukból nem veszítettek, kíváló külső membránt penetráló képességük miatt
jobban hatnak az olyan kórokozók ellen, mint az Enterobacter, Citrobacter. Gyakran ötödik
generációsnaktekintik a ceftaroline-t és ceftobiprolt. Főleg az előző tűnik ígéretesnek, mint az első olyan
cefalosporin, mely jól kötődik az MRSA törzsek PBP2a-jához is, így hatásos ezekkel a törzsekkel szemben is.
A monobaktámok
A monobaktámok (aztreonam) monociklusos vegyületek (2.4.16. ábra). Kizárólag Gram-negatív baktériumokra
(bélbaktériumok, pseudomonasok, haemophilusok, neisseriak) hatnak, a Gram-pozitívok és anaerobok PBPjéhez nem kötődnek, ellenük hatástalanok. A közönséges béta-laktamázok nem, de az ESBL-ek bontják őket.
Viszonylag szűk hatásspektrumok egyben előny is lehet: alkalmazásukkor kevésbé kell számolni a normál flóra
megbolygatásával, mint pl. a cefalosporinok esetén.
A karbapenemek
A karbapenemek (imipenem, meropenem, ertapenem) a legszélesebb spektrummal rendelkező béta-laktámok.
Hatásosak a Gram-negatív pálcákra (beleértve a pseudomonasokat és acinetobaktereket is), Gram-pozitív
baktériumokra (az MRSA és az enterococcusok kivételével) és anaerobokra is. Ennek következtében a súlyos,
életet veszélyeztető, ismeretlen etiológiájú, vagy ismeretlen rezisztencia spektrumú fertőzések kezelésében mára
a legfontosabb szerekké váltak. Az imipenemet a vesetubulusok dihidropeptidáza lebontja, így a szert az azt
gátló cilasztatinnal kombináljuk, erre a meropenem esetén nincs szükség. Jó szöveti penetrációs képességgel
rendelkeznek. Az imipenem túl gyors infúziója során idegrendszeri görcsök, esetleg gasztrointesztinális tünetek,
bőrkiütések léphetnek fel, a meropenem kevésbé hajlamos ilyen mellékhatásokat okozni. Az ertapenem hasonló
spektrummal rendelkezik, azzal a fontos megszorítással, hogy pseudomonasok és acinetobacterek ellen kevésbé
hatásos, mint a másik két karbapenem. Mint az várható volt, az utóbbi tíz évben jelentősen elterjedt a főleg bétalaktamázokon, karbapenemázokon, illetve a porinokat érintő mutációkon alapuló karbapenem rezisztencia nem
egyszer az utolsó fegyvert véve ki a kezelőorvos kezéből.
A béta laktamáz gátlók
A béta laktamáz gátlók (klavulánsav (2.16. ábra),szulbaktám, tazobaktám) olyan béta-laktámok, melyek „saját
jogon” is rendelkeznek némi sejtfalszintézis-gátló hatással, azaz kötődnek a PBP-khez. Ezt csak kivételes
esetekben használjuk ki a gyakorlatban: például egyébként semmire nem reagáló multirezisztens Acinetobacter
baumannii fertőzések esetén számoltak be sikeres szulbaktámkezelésekről. Fő szerepük, hogy egyéb bétalaktámokkal kombinálva, affinitásuk révén telítenek egyes – sajnos nem minden – béta-laktamázt. Így
meggátolják, hogy ezek az enzimek hatásukat a valóban aktív, baktericid szeren fejtsék ki. A gyakorlatban
bevált kombinációk az amoxicillin/klavulánsav, ampicillin/szulbaktám, a tikarcillin/klavulánsav, és a
piperacillin/tazobaktám.
A béta-laktámok elleni rezisztenciában a két legfontosabb mechanizmus, a béta-laktamáz termelés és a
célmolekula (a PBP-k) megváltoztatása mellé társulhat a permeabilitás csökkenése és a fokozott efflux is.
A béta-laktám-rezisztencia
Az első felismert béta-laktamáz a staphylococcusok által indukáltan termelt, plazmid kódolt, szekretált
penicillináz volt, melyre „válaszként” születtek a penicillináz rezisztens „staphylococcus ellenes penicillinek”,
mint pl. a meticillin. Ezzel szemben a Gram-negatívok kromoszomálisan kódolt, konstitutív béta-laktamázai
(ampC) a periplazmikus térben fejtik ki aktivitásukat. Lényegében a 2. generációs cefalosporinok megjelenéséig
139
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
nem rendelkeztünk önmagában a Gram-negatív béta-laktamázoknak ellenálló béta-laktámokkal: az egyetlen
lehetőség a béta laktamáz gátlók alkalmazása volt. A második, és a 3. generációs, ún. kiterjedt spektrumú
cefalosporinok használata során hamarosan megjelentek az ezeket is bontani képes kiterjed spektrumú
(Extended Spectrum) béta laktamázok, az ESBL enzimek. Ezek a 3. generációs szerek mellett szinte minden,
ezeket megelőző béta laktámot bontanak a cefemicinek kivételével. Mára több csoportba soroltan (pl. TEM,
SHV, CTX), több száz fajtáját ismerjük az ESBL enzimeknek. Többségükben plazmid által kódoltak, melyeken
gyakran egyéb rezisztencia génekkel együtt fordulnak elő. In vitro a béta laktamáz gátlók gátolják őket, ennek in
vivo alkalmazásával, bár nem terjedt el, egyes országokban folynak kísérletek. Túlzás nélkül állíthatjuk, hogy az
ESBL-ek elterjedése napjaink infektológiájának egyik legégetőbb problémája. Részben a tény, hogy az ESBLek a karbapenemekre nem hatnak, hozzájárult az utóbbiak fokozott használatához. És ennek volt egyenes
következménye a karbapenem ellenes rezisztencia terjedése – még tovább növelve a problémát. Egyre terjednek
ugyanis úgy a pseudomonasok és acinetobacterek, mint a valódi kórokozó bélbaktériumok között a
karbapenemekkel szemben is hatásos, kromoszomális, illetve plazmidon kódolt karbapenemázok, mint pl. a
KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemase), az OXA tpusú enzimek, a divalens kationokat igénylő metallóbéta-laktamázokEzen utóbbiak közé tartoznak az IMI és VIM típusú enzimek, de ide tartozik a 2010 nyara óta
óriási média-figyelmet és pánikot okozó New Delhi metalló-béta-laktamáz, az NDM-1 is. Korábban már
említettük, hogy ahhoz, hogy egy Gram-nagtív mikroorganizmussal szemben egy béta-laktám hatásos legyen, a
külső membránon keresztül be kell jutnia a periplazmikus térbe, lényegében a peptidoglikánhoz. De ugyanez, a
periplazmába jutás a feltétele annak is, hogy az ott lévő béta-laktamázok hidrolizálni, közömbösíteni tudják a
szert. Jó penetráció, azaz a periplazma nagy antibiotikumterhelése mellett az antibiotikum telítheti a bontó
enzimet, a sejt érzékeny marad. De már egy, az adott antibiotikum, pl. karbapenem, ellen kevésbé hatásos bétalaktamáz (esetleg fokozott) termelése is eredményezhet rezisztenciát, ha csak kevés antibiotikum jut be a
periplazmába a külső membrán fokozott szűrő hatása miatt. Ezt látjuk a Gram-negatív pálcák egyes karbapenem
rezisztens törzseiben. Bár önmagukban nem okoznak klinikailag is jelentős karbapenem rezisztenciát, egyes
bélbaktériumokban (pl. Klebsiella, Serratia, Enterobacter) az ESBL, a plazmid-kódolt AmpC vagy a
kromoszomális AmpC túltermelése, amennyiben külső membrán porinok mutáció okozta elvesztésével, így az
antibiotikum csökkent felvételével párosul, már okozhatja a karbapenem kezelés kudarcát. A porin mutációk P.
aeruginosa esetén önmagukban is elegendőek lehetnek az imipenem rezisztenciához. E mikroba ugyancsak
képes fokozott efflux mechanimzmussal oly mértékben eltávolítani a béta-laktámokat, ami már klinikailag is
jelentős rezisztenciához vezet.
A célmolekula (a PBP-k) megváltozásán alapuló béta laktám rezisztencia elsősorban a Gram-pozitív
organizmusokra jellemző. A „staphylococcus ellenes penicillinek” bevezetése után nem sokkal már megjelentek
azok a törzsek, melyek egy lépésben nem csak ezekkel, de gyakorlatilag minden béta laktámmal szemben
rezisztenssé váltak. Ezeket a törzseket hívjuk meticillin rezisztensS. aureus-nak, MRSA-nak. A rezisztencia
alapja egy megváltozott PBP, a PBP2a termelését kódoló gén kazetta felvétele volt (lásd a Staphylococcus
fejezetet). Ezzel szemben a S. pneumoniae-ban a célmolekula változása sorozatos mutációk révén, lépésenként
történik. Függően attól, hogy a mutációk a PBP-kben milyen mértékű, a béta-laktámokkal szembeni
affinitásváltozást hoztak létre, a törzsek pencillinnel szemben mutatott rezisztenciájának mértéke is változatos.
A glikopeptidek
A glikopeptidek az osztódó Gram-pozitív sejtekre ható baktericid szerek. Legfontosabb képviselőik a
vankomicin és teikoplanin. A peptidoglikán egységek közötti peptidkötések kialakulását gátolják a kötésben
résztvevő egyik doménhez, a -D-ala-D-ala szerkezethez kapcsolódva, ezzel szterikusan gátolva a csoport
részvételét a reakcióban (2.4.15. ábra). Az normálisan ettől a dipeptidtől eltérő struktúrákhoz (–D-ala-D-laktát,
illetve D-ala-D-ser) a glikopeptidek nem tudnak kötődni, ez ilyeneket tartalmazó mikrobák – pl. Lactobacillus,
Pediococcus, Erysipelothrix és egyes Enterococcus fajok – természetes glikopeptid rezisztenciával
rendelkeznek. Nagy méretük miatt a Gram-negatívok külső membránján a glikopeptidek nem tudnak keresztül
hatolni, így azokra hatástalanok. A béta laktámoknál toxikusabb szerek, különösen vesebetegekben szükség
lehet a vérszint ellenőrzésére.
Az eltérő hatásmechanizmus miatt a béta-laktámokkal nincs keresztrezisztencia. Ennek megfelelően elsősorban
a béta-laktámokkal nem kezelhető Gram-pozitív (pl. MRSA, rezisztens enterococcus) véráram, endocarditis,
csont- és lágyrész-, tüdőfertőzések kezelésében, illetve olyan az életet veszélyeztető kórképek empirikus
terápiájában használjuk őket, ahol (és ameddig) az ilyen kórokozók szerepét a mikrobiológia diagnózis
hiányában nem tudjuk kizárni. Bár a gyomorból nem szívódnak fel, lokális hatását használjuk ki C. difficile által
okozott vérzéses vastagbél gyulladás kezelésekor.
Sajnos a két legfontosabb cél-organizmusban már megjelent a rezisztencia. Az enterococcusok több olyan
plazmid-kódolt enzimmel is rendelkezhetnek, melyek a glikopeptidek támadáspontját jelentő -D-ala-D-ala
140
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
szerkezet helyett olyan struktúrát (pl. -D-ala-D-laktát) szintetizálnak, melyhez a glikopeptidek nem tudnak
kötődni. Ezeket a különböző van gének kódolják. A gyakorlatban legnagyobb jelentősége az E. faeciumban
található, vankomicin és teikoplanin rezisztenciát egyaránt kódoló vanA génnek, és a csak teikoplanin
rezisztenciát meghatározó vanB génnek van. Ezek a vankomicin rezisztens enterococcus törzsek (VRE) egyre
nagyobb jelentőségre tesznek szert a klinikai gyakorlatban. Ráadásul e plazmidok, illetve a rezisztenciagéneket
hordozó transzpozonok átkerültek a S. aureusba is, sőt ezt követően olyan, eredetileg már staphylococcus
plazmidba integrálódtak, mely egyben más antibiotikumok elleni rezisztenciát is kódol. Az eredmény a VRSA, a
vankomicin rezisztens S. aureus, egy valóban polirezisztens kórokozó. Szerencsére ezen törzsek előfordulása
még igen korlátozott. Sokkal gyakoribbak a vankomicinnel szemben köztes, intermedier rezisztenciát mutató
törzsek (VISA – vankomicin intermedier S. aureus). Ezekben a mérsékelt érzékenységért elsősorban a sejtfal, a
peptidoglikán réteg megvastagodása, túltermelése a felelős.
Bacitracin
A Gram-pozitív mikrobákra ható polipeptid, melynek legfontosabb hatása a sejtfal szintézisének gátlása az
alegységeket a sejtmembránon átszállító hordozó molekula recirkulációjának meggátlása révén (2.4.15. és 2.1.9.
ábra). Mindemellett hat a sejtmembránra és a transzkripciót is gátolja. Baktericid, de toxicitása miatt elsősorban
felszíni bőrfertőzések kezelésében használatos.
Foszfomicin
A foszfomicin egy foszfoenol-piruvát analóg, mely a sejtfalszintézis korai lépésében gátolja a foszfoenolpiruvátból és N-acetil glükózaminból az N-acetil galaktózamin szintézisét (2.4.15. ábra). Egyes sói szájon át is
jól adagolhatóak és magas aktivitás érhető el velük a vizeletben. Hatásos az E. colival és enterococcusokkal
szemben, ami különösen alkalmassá teszi nem komplikált cystitisek kezelésére. Ma is ez a fő indikációs területe,
melynek további hangsúlyt ad az ilyen fertőzésket okozó ESBL termelő bélbaktériumok terjedése. E kórokozók
esetén szisztémás alkalmazásának lehetősége is felmerül
Cikloszerin
A cikloszerin szintén a sejtfal szintézis egy korai lépését gátolja. A D-alaninnal meglévő szerkezeti hasonlósága
alapján gátolja a D-ala-D-ala – dipeptid kialakulását, mely a peptidoglikán lánc peptid oldalláncának része
(2.4.15. ábra). Kizárólag a tbc kezelésében használjuk.
4.2.2.7. A fehérjeszintézist gátló antibiotikumok
A hatásukat a bakteriális fehérjeszintézis gátlása révén kifejtő antibiotikumok szelektivitását a pro-, és eukaryota
sejtek riboszómái között meglévő különbségek teszik lehetővé. Az ide tartozó antibiotikumok közül a 30S
alegységen hatnak az aminoglikozidok, tetraciklinek és glicilciklinek, míg az 50S alegységhez kapcsolódnak a
kloramfenikol, makrolidok és ketolidok, linkozamidok, streptograminok, oxazolidinonok. A legfontosabb
fehérjeszintézist gátló szerek hatáspontját a 2.4.17. ábra mutatja.
141
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
2.4.17. ábra. A legfontosabb fehérjeszintézist gátló antibiotikumok támadáspontja. Magyarázatot lásd a
szövegben
Aminoglikozidok
Az aminoglikozidok közé számos, a klinikai gyakorlatban használt szer tartozik. A sztreptomicin, neomicin,
kanamicin, tobramicin, amikacin és gentamicin valódi fermentációs termékek, míg az amikacin és netilmicin
félszintetikus származékok. Támadáspontjuk a 30S riboszomális alegység, de feltételezik, hogy az újabb szerek
már az 50S alegységen is rendelkeznek kötőhelyekkel. Egyrészt megakadályozzák a 30S és 50S alegységekből
és a mRNS-ből álló iniciációs komplex kialakulását, másrészt az egész riboszóma-mRNS kapcsolatot labilissá
téve félreolvasásokat, illetve a mRNS korai leválást okozzák. A fehérjeszintézis gátlása végül is a membrán
károsodásához vezet, ami baktericid hatásuk alapja. Különböző mértékben bár, de toxikusak a vesére, a
hallóidegre és a vesztibuláris rendszerre, így – különösen vesebetegekben – vérszintjüket ellenőrizni kell.
A gentamicin, tobramicin, amikacin, netilmicin hatásos, elsősorban a Gram-negatív pálcák, bélbaktériumok,
pseudomonasok, acinetobacterek okozta súlyos fertőzések kezelésében alkalmazott szerek, melyeket általában
más antibiotikumokkal kombináltan használunk. Számos Gram-pozitív organizmus sejtfala gátolja felvételüket,
amin szintén a sejtfalszintézist gátló béta-laktámokkal történő kombináció segíthet, pl. enterococcus okozta
fertőzések kezelésében. A Gram-negatívok külső membránján átjutnak, de a citoplazma membránon való
átjutásuk oxidatív folyamatokhoz kötött energiaigényes folyamat. Ennek megfelelően nem hatnak az
anaerobokra, sem az anaerob környezetben (pl. tályogok bennéke) lévő egyéb, egyébként érzékeny mikrobákra.
Az eukaryota sejtek membránján nem, illetve csak pinocitózissal jutnak át, így intracellulárisan elhelyezkedő
mikrobákkal szemben hatásuk nincs, vagy igen korlátozott.
A bélből nem szívódnak fel, így csak parenterálisan adhatóak. Az ép vér-agy gátat nem penetrálják, bár a
gyulladt gáton átjutnak, és ezért esetenként, egyéb lehetőségek híján, bevethetőek a meningitis kezelésében.
A sztreptomicint és kanamicint ma már szinte kizárólag egyéb szerekkel kombinálva a különböző
mycobacteriális fertőzések, esetleg súlyos, invazív infekciók kezelésében (pestis, Francisella fertőzések)
használjuk. A neomicin a legtoxikusabb az aminoglikozidok közül, csak helyi kezelésre (pl. szemcsepp)
alkalmazzuk. Egyes helyeken sebészi beavatkozás előtt bél-dekontaminációra használják.
A leggyakoribb rezisztencia mechanizmus plazmidokon kódolt aminoglikozidok foszfo-, adenil-, és
acetiltranszferázok működésén alapuló degradációja. A különböző szerek érzékenysége az enzimekkel szemben
különböző, így a keresztrezisztencia nem teljes. Általában minden aminoglikozid hatását befolyásolja a
célmolekula gyakran plazmid által kódolt metilációja, vagy mutációk révén történő megváltozása. A csökkent
felvétel elsősorban pseudomonasokban vezethet rezisztenciához és alacsony fokú ellenállást leírtak efflux
pumpák működése kapcsán is.
A tetraciklinek
A tetraciklinek számos Gram-pozitív és -negatív mikroorganizmussal (beleértve a mycoplasmákat, az
intracelluláris chlamydiákat és ricketsiákat is) szemben hatásos, széles spektrumú antibiotikumok. A 30S
alegységhez reverzibilisen kötődve gátolják a polipeptid szintézisben a „következő” aminosavat szállító
aminoacil tRNS riboszómához való kötődését. Hatásuk bakteriosztatikus. Az eredeti fermentációs termékek, a
klór-, és oxitetraciklin helyett ma már a félszintetikus, jobb farmakokinetikai tulajdonságokkal rendelkező,
hosszabb felezési idejű származékokat, a doxiciklint és minociklint használjuk. A tetraciklinek orálisan is jól
adagolható szerek. Magas koncentrációt érnek el az emlős sejtekben, ami jól kihasználható a fent említett
intracelluláris kórokozók elpusztításában. A gyakorlatban ma már elsősorban az ilyen fertőzések kezelésére
használjuk. Tekintve széles hatásspektrumát, adagolásakor nem ritka a bélflóra normál egyensúlyának
megbomlása, a hasi diszkomfort, hasmenés. Intravénásan adva érgyulladást okozhat. Különösen terhes nőkben
májkárásodást, vesebetegekben vesekárosodást válthat ki. A csontokban lerakódik, gyermekekben tartós
adagolása csontfejlődési zavarokhoz és a fogak elszíneződéséhez vezethet. Mindezek miatt adása terheseknek és
gyermekeknek kontraindikált. A Gram-negatív baktériumok a gyakori rezisztencia legelterjedtebb oka a multidrog efflux pumpák működése. Emellett előfordul a porinokat érintő mutációk miatti csökkent felvétel, az
antibiotikum enzimatikus hatástalanítása, illetve a riboszomális kötőhely megváltozása is.
A glicilciklinek
Általában új antibiotikum osztályként említik, de valójában a minociklin félszintetikus származéka (tigeciklin),
és hatásmechanizmusa is megegyezik a tetraciklinével. Viszont az efflux pumpáknak sokkal kevésbé
142
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
szubsztrátja, mint azok, így kevésbé távolítódik el a sejtből. Ráadásul a 30S alegységhez is erősebben kötődik,
aminek az az eredménye, hogy a Gram-pozitív és Gram-negatív kórokozók széles köre ellen hatásos. Bár a
proteusok és pseudomonasok ellen hatástalan, az A. baumannii törzsek jelentős része (egyenlőre) érzékeny.
Azonban tekintve, hogy bakteriosztatikus szer, alkalmazása az e mikróbák által gyakran érintett
immunkompromittált betegek esetén nem optimális.
A kloramfenikol
A kloramfenikolt eredetileg fermentációs úton állították elő, de ezt ma már az olcsó szintetikus eljárás váltotta
fel. Tulajdonképpen ez volt az első igaz széles spektrumú szer, melynek történelmi jelentőségét nehéz lenne
túlbecsülni. Jól hat a Gram-pozitív és Gram-neagtív organizmusok többségére, beleértve az intracelluláris és
anaerob kórokozókat is. Sokáig játszott vezető szerepet olyan súlyos infekciók kezelésében, mint a hastífusz
vagy a rickettsiózisok. Tekintve, hogy az agyhártyagyulladás leggyakoribb kórokozói, a N. meningitidis, S.
pneumoniae, és a H. influenzae egyaránt érzékenyek voltak rá, kiválóan alkalmas volt a mikrobiológiai
diagnózis kézhezvétele előtt a kezelés megkezdésére. Ezt remek farmakokinetikai tulajdonságai is lehetővé
tették, szöveti eloszlása jó, átjut a vér-agy gáton, helyileg, orálisan, szisztémásan egyaránt adagolható.
A kloramfenikol a riboszóma 50S alegységéhez kötődve gátolja a peptidiltranszferáz működését, azaz az
aminosavak közötti peptidkötések kialakulását. Hatása bakteriosztatikus. Jelenlegi használata erősen korlátozott,
aminek csak részben oka az antibiotikum-rezisztencia. A kezelés, különösen a nagy dózissal történő tartós
kezelések során súlyos mellékhatások is előfordulhatnak. Egyrészt – feltehetően a szintén 50S riboszóma
alegységgel rendelkező mitokondriumokban is gátolva a fehérje szintézist – reverzibilis csontvelő depléciót,
agranulocitózist okoz. Ennél is súlyosabb, a dózistól független és irreverzibilis következmény lehet az
aplasztikus anémia. Tekintve, hogy a kloramfenikol lebontásához szükséges glukuronil transzferáz enzim
működése csecsemőkben még nem megfelelő, bennük a hányással, shockkal, és jellegzetes szürkés bőrrszínnel
járó „szürke baba”, „gray baby” szindróma alakulhat ki. Ennek veszélye miatt természetesen ebben a
korcsoportban a szer egyáltalán nem használható. További mellékhatása, széles spektruma miatt, a normál
bélflóra gyakori megzavarása. Mindezek miatt ma szinte kizárólag olyan sürgősségi helyzetekben alkalmazzuk,
igaz, akkor általában sikerrel, amikor a kevesebb mellékhatással rendelkező szerek valamiért nem adhatóak (pl.
a beteg béta-laktám allergiája, vagy a mikroba rezisztenciája). A fejlődő országokban, ahol a szer alacsony ára
döntő szempont, ma is sikerrel és igen kiterjedten használják. A leggyakrabban előforduló
rezisztenciamechanizmus alapja a plazmid által kódolt, az szert inaktiváló acetil-transzferáz termelése.
Mindemellett előfordulnak porinmutánsok is, melyekben lényegesen csökkent a szer felvétele.
A makrolidok
A bakteriosztatikus makrolidok közé tartozik az eritromicin, illetve a szélesebb spektrumú, hosszabb felezési
idejű azitromicin és claritromicin. Az 50S alegység 23S rRNS-éhez kötődve gátolják meg a tRNS-nek a
riboszómán belül az aminosavkötő helyről (A) a peptidkötő helyre (P) történő átlépését, és így a peptidlánc
szintézisét. Amellett, hogy általában „béta-laktám helyettesítő szernek” tekintjük (pl. allergia esetén) a Grampozitív fertőzések kezelésében, hat a Gram-negatívokra is. Az újabb származékok jó penetrációja miatt
eredményes intracelluláris patogének (pl. Legionella, Chlamydia) ellen, de hatásos Mycoplasma,
Corynebacterium, sőt Campylobacter fertőzések kezelésében is. További előnyük, hogy viszonylag ritkák a
mellékhatások: főleg az eritromicin okoz emésztőszervi panaszokat. Sajnos rezisztencia több mechanizmussal is
kialakulhat. Számos faj képes a 23S rRNS erm gén által kódolt metilálásával megakadályozni a makrolidok
kötését. Hasonló eredményre vezet az rRNS gének mutációja is. Úgyancsak elterjedt, főleg streptococcusok
között, a makrolidok efflux útján történő eltávolítása (mef gén – makrolid efflux).
A ketolidok
Általában új osztályba sorolják őket, de lényegében az eritromicin származékai a ketolidok. A klinikai
gyakorlatban alkalmazott szer a telitromicin. Jelentősége, hogy a makrolidrezisztens pneumococcusok ellen is
hatásos, ami különösen alkalmassá teszi közösségben szerzett tüdőgyulladások kezelésére.
A linkozaminok
A linkomicin és klindamicin a makrolidokkal szerkezetileg nem rokon, de azokkal egyező hatásmechanizmusú
szerek. Szűk spektrummal rendelkeznek, Gram-pozitívokra és anaerob mikrobákra hatnak. Részint anaerob
ellenes hatását, részint egészen ritka, még a csontokat is érintő penetrációs képességét szoktuk kihasználni
rezisztens Gram-pozitív fertőzések, anaerob komponenst is tartalmazó kevert infekciók kezelésében. Használjuk
olyankor is, mikor a béta-laktámok indukálta bakteriolysis révén kiszabaduló toxinok káros hatását akarjuk
143
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
elkerülni (pl. S. pyogenes okozta necrotizáló fasciitis kezelésekor). A 23S rRNS metilálása által kiváltott
makrolidrezisztencia egyben a linkozaminok elleni ellenállást is okozza.
A streptograminok
A két streptogramin, a quinupristin és a dalfopristin állandó kombinációban használatos, bár egyenként
bakteriosztatikusak, de a kombinált gyógyszer baktericid. Az 50S alegységhez különböző helyeken kötődve a
növekvő peptid lánc idő előtti leválását idézik elő. Gyakorlatilag kizárólag a rezisztens Gram-pozitív fertőzések
(MRSA, VRE – E. faecium, de nem az E. faecalis, mely rezisztens) kezelésére használjuk
Az oxazolidinonok
A linezolid által reprezentált, viszonylag új antibiotikumcsoport az 50S alegységhez kötődve gátolja az
iniciációs komplex kialakulását. Bár spektruma szűk, más szerekkel nincs keresztrezisztencia. Hasonlóan az
előző csoporthoz, ennek alkalmazása is elsősorban a rezisztens Gram-pozitív coccusok, MRSA, VRE, esetleg
pneumococcus által okozott fertőzések esetén jön szóba.
Mupirocin
Önálló csoportot képviselő szűk spektrumú, csak a Gram-pozitív coccusokra ható szer, mely a következő
aminosav polipeptid láncba történő beépülését gátolja. Tekintve, hogy a szervezetben gyorsan lebomlik, csak
helyileg, kenőcsök formájában alkalmazható. Igen hasznos az MRSA nazális hordozásának megszüntetésében,
bár ritkán előfordulnak rezisztens mutánsok.
4.2.2.8. A nukleinsavakra, illetve szintézisükre ható antibiotikumok
A kinolonok é s flurokinolonok
A kinolonok és fluorinált származékaik, a fluorokinolonok a DNS replikáció és átírás során a DNS
szuperhelikális konformációját szabályozó és biztosító girázhoz és a IV-es topizomerázhoz kötődő, azok
működését gátló baktericid szerek. A Gram-negatív sejtekben elsősorban a girázhoz, a Gram-pozitívakban a IVes topoizomerázhoz kapcsolódnak. Általában jól tolerált szerek, bár alkalmazásuk során kiütések, fotofóbia,
emésztőszervi tünetek néha előfordulnak. Tekintve, hogy egyes állatkísérletek során, kölyök állatokban az
ízületekben a porc normális beépülését gátolták, inkább óvatosságból, mint humán adatokkal alátámasztva
terheseknek, kisgyermekeknek adása nem javasolt. Szájon át jól adagolhatóak, egyes fluorokinolonok esetén a
parenterális adagolás is lehetséges. Szöveti eloszlásuk jó, a sejtekbe behatolnak.
A kinolonok (elterjedt képviselőjük a nalidix sav) ma már, az igen elterjedt rezisztencia miatt, kizárólag nem
komplikált húgyúti fertőzések kezelésében jönnek számításba. Bár eredetileg hatékonyak voltak a Gram-negatív
pálcák ellen, a P. aeruginosával és a Gram-pozitív coccusokkal szemben nem voltak alkalmazhatóak.
A fluorinált származékok első csoportja (ciprofloxacin, ofloxacin, levofloxacin) a bélbaktérium ellenes hatás
megtartása, sőt fokozása mellett jól hatnak a pseudomonasokra is, sőt esetenként a staphylococcusokra,
chlamydiákra is. Bár a rezisztencia terjed, és így vakon történő adásuk súlyos fertőzések során kockázatos lehet,
a biztos diagnózis birtokában, amennyiben az ezt lehetővé teszi, a klinikai gyakorlat változatlanul fontos
gyógyszerei. A legújabb származékok (gatifloxacin, moxifloxacin, trovafloxacin) spektruma főleg a Grampozitív coccusok és az anaerob Bacteroides fragilis felé tágult, igaz, hatékonyságuk ezzel párhuzamosan a
pseudomonasokkal szemben jelentősen csökkent.
A rezisztenciát leggyakrabban a célmolekulák mutációk, esetleg sorozatos mutációk révén történő megváltozása
okozza. Az egyéb mechanizmusok (pl. a felvétel porin mutációk miatti csökkenése, efflux, vagy az újabban
felismert, az ún. qnr plazmidok által kódolt cél-molekula védelem) által kiváltott alacsonyabb fokú rezisztencia
lehetőséget teremt az akár egy lépéses, már klinikailag is releváns ellenállás kialakulásához. Ennek megfelelően
gyakori, hogy a rezisztencia multifaktoriális. A flurokinolonok közti keresztrezisztencia, bár nem teljes, de
jelentős és kevés kivételtől eltekintve kinolon rezisztenciát is jelent. (Ez fordítva nem feltétlenül igaz, számos
kinolonrezisztens mutáns még lehet flurokinolon érzékeny). Az egyes fajok esetén kiábrándítóan magas
rezisztencia kialakulásához a szerek gyakran kontroll nélküli humán orvosi alkalmazása mellett jelentősen
hozzájárult a hasonló állatorvosi gyakorlat, sőt az állattenyésztésben a mára már több helyen betiltott hozamnövelőként való alkalmazás.
Rifampicin
144
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A Gram-pozitív baktériumokra és a mycobacteriumokra, de csak néhány Gram-negatív kórokozóra (Neisseria
meningitidis, Haemophilus influenzae) ható rifampicin a DNS-dependens RNS polimeráz működésének
gátlásával az RNS szintézist gátolja. Rezisztencia a kapcsolódási helyét érintő egy lépéses mutációval könnyen
kialakul, így csak egyéb antibiotikumokkal együtt adható. A gyakorlatban elsősorban a TBC és a lepra
kezelésénél alkalmazott kombinációban használjuk. Másik fontos alkalmazási területe a neisseria vagy
haemophilus meningitiszes beteg közvetlen környezetében alkalmazott kemoprofilaxis. A félszintetikus
rifabutint a TBC és egyéb, atípusos mycobactériumok által okozott kórképek kezelésében alkalmazzuk,
különösen AIDS betegek esetén.
Metronidazol
A metornidazol számos protozoon mellett az anaerob baktériumokra is hat. Hatásmechanizmusa nem teljesen
tisztázott. Egyrészt az elektronok elvonásával a sejt redukáló kapacitását csökkenti. Mindeközben a molekula
gyűrűje felhasad, és a termék közvetlenül toxikus a DNS-re. Feltehetően emellett közvetlenül is gátolja a DNSszintézist. Hatása baktericid. Anti-protozoon hatása mellett a gyakorlatban súlyos anaerob fertőzések
kezelésében használjuk. A növekvő rezisztencia a B. fragilis és C. difficile izolátumok között egyre több
aggodalomra ad okot.
Nitrofuránok
A nitrofurantoin kizárólag nem komplikált húgyúti fertőzések, hólyag gyulladások kezelésére használatos,
orálisan adagolható szer. Szisztémás alkalmazását meggátolja, hogy a szövetekben gyorsan lebomlik.
Hatásmechanizmusa nem ismert, de feltételezhetően a baktériumsejten belüli bomlásterméke károsítja a DNS-t.
A legtöbb húgyúti kórokozó ellen jól hat, a rezisztencia – a proteusok és pseudomonasok kivételével – relatíve
ritka. Értékes szer közösségben szerzett, de ESBL-termelő bélbaktériumok által okozott cystitisek kezelésében,
különösen mivel meghatározott feltételek mellett terheseknek is adható.
4.2.2.9. A sejtmembránra ható antibiotikumok
Polipeptidek
A polimixinek ciklusos, kationos polipetidek, melyek detergens molekulákként inzertálódnak a sejtek
membránjába tönkretéve az aktív transzportot és az ozmotikus barrier funkciót. Baktericid hatású szerek, a
legtöbb Gram-negatív organizmussal szemben hatásosak (fontos kivételek a proteusok), de a Gram-pozitívakkal
szemben nem aktívak. A polimixin B és E (utóbbi colisztin néven ismert) szisztémás adagolása során számolni
kell vesetoxicitásukkal, ezért az utóbbi időben alkalmazásuk elsősorban helyi kezelésekre (fülcseppek, égett
sebek kezelése) korlátozódott. A polimixin B, melynek szulfát sója igen rosszul szívódik fel, orális adagolás
utánszóba jön bélműtéteket megelőző dekontaminációban. Az utóbbi időben, egyéb megoldás híján, egyre
többször kényszerülünk a colisztin alkalmazására köszönhetően a polirezisztens Gram-negatív kórokozók (P.
aeruginosa, A. baumannii, esetleg bélbaktériumok) elterjedésének. Az általuk okozott tüdőgyulladásban –
általában nosocomialis, lélegeztetett betegekben, vagy cystás fibrosisban szenvedőkben – a colisztin jól bevált
belélegeztetett, esetleg szisztémásan adagolt szerként, bár rezisztencia e szerrel szemben is ismert.
Lipopeptidek
A daptomicin viszonylag új, ciklikus lipopeptid, mely a Gram-pozitív sejtek membránjára hat. Bár toxikus szer
(myopathiát okozhat), az terjedő multidrog rezisztens Gram-pozitív organizmusok (MRSA, VRE) szükségessé
teszik esetenként alkalmazását szisztémás infekciókban, endocarditisben és súlyos lágyrészfertőzésekben.
4.2.2.10. Kizárólag a tuberkulózis kezelésében alkalmazott szerek
A mycobacterium fertőzések kezelésében többnyire olyan szereket használunk, melyeket egyéb mikrobák ellen
nem, vagy alig veszünk igénybe - ez indokolja külön alfejezetbe gyűjtésüket. Az anti-tuberkulotikumokat első
és második vonalbeli szerekre osztjuk. A kezelést „normál esetben” mindig első vonalbeli szerek
kombinációjával végezzük, a sokkal bizonytalanabb hatású második vonal béli szereket a rezisztens törzseknek
tartjuk fent. A legelterjedtebb séma szerint a kezelés 6 hónapig adandó izonikotinsav hidrazidból és
rifampicinból áll, melyet az első két hónapban pirazinamiddal és etambutollal egészítünk ki. A kezelés mindig
kombinált és hosszantartó. Ennek okaival, a kezelés alapelveivel a Részletes Mikrobiológia fejezetben
foglalkozunk.
Az izonikotinsav hidrazid (INH vagy Isoniazid) a mycobactériumok sejtfalára jellemző mikólsav szintézisét
gátló, baktericid szer. A baktérium sejt kataláza hatására alakul ki belőle a hatásos származék. Szöveti eloszlása
145
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
nagyon jó, elsősorban a tüdőben aktívan szaporodó sejtekre hat, de hatásos a makrofágokban lévő
mycobactériumokra is. Olcsó, és viszonylag jól tolerálható szer. Tekintve, hogy a piridoxin metabolizmussal
interferál, a következményes neuritiszt elkerülendő a INH-val a vitamint együtt kell adni.
A rifampicinről a nukleinsav szintézist gátló szereknél már ejtettünk szót. Az INH –hoz hasonlóan hatásos az
aerob jól szaporodó sejtekkel szemben, de egyben hatásos csökkent aktivitású, sőt kis mértékben, egyetlen
szerként, az elsajtosodott közegben „alvó” mycobacteriumokkal szemben is.
A pirazinamid (PZA) a mikólsav előállításához szükséges zsírsav szintézist gátló baktericid szer. Előnye, hogy
savas közegben is jó az intracelluláris és a kevésbé szaporodó baktériumok ellen is.
Az etambutol mycobactériumok sejtfalában található arabinogalaktán szintézist gátló bakteriosztatikus szer.
A streptomicint az aminoglikozidok között már tárgyaltuk. A tbc kezelsében, mint az etambutol alternatívája
jön szóba.
A második vonal szerei hat osztályba sorolhatóak. Ezek az aminoglikozidok, polipeptidek, fluorokinolonok,
tioamidok, szerin analógok, és a para-amino szalicilsav. Mint a felsorolásból látszik, ezek között több nem
„mycobacterium-specifikus” szer is található.
Ezen felül felhasználhatóak még a sejtfalszintézist gátlók között már említett cikloszerin, egyes makrolidok vagy
a linezolid.
A törzseket multi-drog rezisztensnek (MDR) tekintjük, ha INH és rifampicin rezisztensek. Extenziven drog
rezisztensnek (XDR) korábban akkor tekintettük az izolátumot, ha mindemellett még legalább három második
vonalbeli osztály képviselői ellen is rezisztens volt. Ez – gyakorlati megfontolásokból – változott az utóbbi
időben: XDR a törzs ha az INH és rifampicin mellett a flurokinolonokkal és a három injektálható szer közül
(amikacin, kanamicin, kapreomicin) legalább eggyel szemben ellenálló.
4.2.2.11. Az antibiotikus kezelés gyakorlata
Az antibiotikumokat az esetek többségében a fertőző betegségek kezelésére, terápiás célból használjuk.
Eseteként az egyébként egészséges személy által hordozott mikroba eradikálását is ez szerekkel kíséreljük meg
(pl. MRSA eradikálása az orrból, vagy a salmonella hordozók esetén a kórokozótól való megszabadítás
kísérlete). Végül alkalmazhatjuk őket a kemoprofilaxis során. Egyes fertőző betegségek esetén (pl. N.
meningitidis fertőzés kapcsán) a beteggel közvetlenül és rendszeresen érintkezőket részesíthetjük ilyen
védelemben. Más esetekben pl. tartós béta laktám adagolással próbáljuk megelőzni a már többször S. pyogenes
fertőzésen átesett, az ismételt reumás láz kialakulása miatt károsodott szívbillentyűvel rendelkező betegek újbóli
fertőzését. Egyes műtéti beavatkozások esetén (pl. bélműtétek) előzetes és/vagy perioperatív antibiotikum
adagolással kíséreljük meg a fertőzés kialakulását meggátolni. Végül, különösen veszélyeztetett
betegcsoportoknál, pl. bizonyos implantátumokkal rendelkezőknél, vagy szívbillentyű-károsodottaknál már
banális műtéti beavatkozások (pl. foghúzás) esetén is érdemes a kemoprofilaxist alkalmazni elkerülendő az
óhatatlanul a véráramba jutó kisszámú mikroba e helyeken történő megtelepedését.
Az antibiotikum megválasztása, különösen a mikrobiológiai diagnózis előtt, nehéz feladat. Mint azt a
Diagnosztikáról szóló fejezetben már láttuk, a minta beküldése és a rezisztencia vizsgálatok eredményét is
tartalmazó végleges mikrobiológiai diagnózis között napok telhetnek el. Az antibiotikum kezelés az esetek
többségében haladéktalanul megkezdendő. Hogy mivel, az függ a klinikai tünetektől, a kép súlyosságától, a
fertőzés lokalizációjától, a feltételezett kórokozótól és annak vélhető antibiotikum rezisztenciájától.
Enyhébb kórkép, klinikai tünetek esetén a várható kórokozó és rezisztencia minta alapján vállalhatunk, sőt
vállalnunk is kell némi kockázatot: ilyenkor nem helyes a lehető legszélesebb spektrumú kezelést választani, az
esetleg még nagyobb kockázatot jelent mellékhatásai, illetve a rezisztencia kialakulásának lehetősége miatt.
Ilyenkor (pl. nem komplikált húgyhólyag gyulladás, középfül gyulladás esetén), egy szűkebb spektrumú, de
feltehetően hatásos szer alkalmazása a helyes megoldás, mégha elvileg elképzelhető is, hogy tévedünk.
Amennyiben a tünetek nem javulnak, illetve az időközben megérkező mikrobiológia eredmények a várttól eltérő
kórokozót és/vagy rezisztencia mintát igazolnak, megváltoztatjuk a kezelést.
Súlyos, életet veszélyeztető állapotban nincs helye a kockázat vállalásának: a vélhető kórokozók és gyakori
rezisztencia mintájuk alapján széles spektrumú, nem ritkán kombinált kezelést kell haladéktalanul
alkalmaznunk. Bár a klinikai gyakorlat szerint a kombinált kezelés nem jelent minden esetben feltétlenül jobb
eredményt, mint egy a megfelelően megválasztott széles spektrumú szer használata, legalábbis elvileg vannak
146
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
előnyei. Egyrészt általában a kombinált szerek különböző antibiotikum osztályok képviselői, így az egy sejtben
meglévő, vagy a kezelés során azonos sejtben egyszerre kialakuló rezisztencia lehetősége kisebb. Ezen
túlmenően két szer hathat szinergisztikusan is, erre jó példa a béta-laktámok és aminoglikozidok együtt-adása.
Szeptikus, meningitiszes betegek túlélési esélyét egyértelműen meghatározza, hogy a tünetek jelentkezése után
mennyi idővel kapták az első hatásos antibiotikumot – és itt nem órák, de szó szerint percek számíthatnak! A
széles lefedés után viszont, amennyiben a mikrobiológia vizsgálatok egyértelműen igazolják, hogy erre nincs
szükség, meg kell gondolnunk a szűkebb spektrumú szerre való váltás lehetőségét, a kezelést deeszkalálnunk
kell. Ez különösen igaz a nagyon széles spektrumú szereknél, például karbapenemek, glikopeptidek, esetén.
Általában ez az a lépés, amitől a klinikusok félnek (lásd még „sikeres csapaton ne változtass”). Azonban
egyértelmű, hogy adott esetben egy széles lefedést biztosító, de esetleg toxikus és drága szer (pl. vankomicin)
semmi előnyt nem jelent a szűkebb spektrumú szerekkel folytatott kezeléssel szemben, ha pl. az izolált S. aureus
törzs azokra is érzékeny. Ugyanígy felesleges lehet egy Gram-negatív szepszis kezelését karbapenemekkel
folytatni, ha azt igazoltan egy poliérzékeny E. coli törzs okozta. A deeszkalálás elmulasztása igazoltan
hozzájárul a széles spektrumú, „életmentő” antibiotikumok elleni rezisztencia terjedéséhez, az elképesztő
költségeiről nem is beszélve.
4.2.3. A gombák ellen ható szerek
Simon Gyula
A gombaellenes szerek köre sokkal szűkebb, mint pl. a baktériumellenes készítmények tárháza. Ennek alapvető
oka, hogy a gombák eukarióták, hasonlóan az emberi szervezet sejtjeihez. Éppen ezért a gombaellenes szerek
jelentős része az emberi szervezetet is károsítja. Az ún. „hagyományos” szerek többnyire nem specifikus
fertőtlenítő és antimikrobás készítmények. A modern antimikotikumokat néhány molekulából fejlesztették ki,
főként támadási pontjuk alapján (2.4.18. ábra). Természetesen új molekulák tesztelése is folyamatosan történik.
Egyúttal természetes hatóanyagok, növényi kivonatok gombaellenes hatását is vizsgálják a szakemberek, sőt ma
már pl. a gombás körmök lézeres kezelése is egyre inkább teret nyer.
2.4.18. ábra. A gombaellenes szerek felfedezése
Ennél is fontosabb azonban, hogy elkülönítsük a népbetegség számba menő, szinte mindennapos gombás
fertőzések kezelésére szóló és a szerencsére ritka, de életveszélyes, többnyire immunszupprimált betegek
kezelésére alkalmas szereket. Előbbiek elsősorban a nagy populációnál alkalmazható, kevés mellékhatással és
viszonylag szűk interakció-spektrummal rendelkező szereket jelentik, utóbbiaknál pedig az akár nagyobb
kockázattal járó, de gyakran életmentő szereket is figyelembe kell venni. Rendkívül fontos, hogy e molekulák
jelentős része szoros rokonságban áll egymással. Ennek iskolapéldája a fluconazol: a molekula eredetileg az
életet veszélyeztető szisztémás candidosis terápiáját szolgálta, majd a HIV-fertőzöttek visszatérő
oropharyngeális candidosiának profilaxisát biztosította. Később a hüvelyi fertőzések kezelésében, majd a
körömgombásodások gyógyszereként is engedélyezték ezt a molekulát. Több éves kutatás eredményeként,
sokmilliós költséggel kifejlesztett hatóanyagról van szó, melynek megtérülését nyilván nem néhány száz vagy
147
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
ezer beteg gyógyulása biztosítja. Ez a molekula más szempontból is példaértékű: egyrészt rávilágított a MICértékek átértékelésének fontosságára (magas MIC-értékek mellett is jó in vivo hatékonysága), másrészt pedig
olyan fogalmak létjogosultságára, mint a dózisfüggő érzékenység.
A ma valódi antimikotikumnak nevezhető szerek többsége (a korábbi általános „anti-parazita” szerekkel
szemben) lényegében a gomba sejtmembránjának fő alkotójával, az ergoszterollal, vagy sejtfalával lépnek
kapcsolatba. Más szerek a gomba DNS-szintézisét, vagy a sejtosztódást gátolják. Napjainkban az
antimikotikumok 5 csoportját különböztetjük meg, bár ezek is nagyrészt mesterséges csoportosítás eredményei.
Ezek:
azolok
allilaminok
echinocandinok
poliének
egyéb szerek (pl. griseofulvin és flucitozin /5-FC, 5-fluorocitozin/).
Ma már elsősorban az azol származékokkal kezdődik minden tankönyv, hiszen ezek a széleskörűen alkalmazott
készítmények mind a felszínes, mind pedig az életet veszélyeztető mikózisokban.
4.2.3.1. Azolok
E szerek elsődlegesen a gomba citokróm P450 enzimjét, a 14-α-demetiláz képzését gátolják, az ergoszterol
bioszintézist akadályozva. Az imidazolok (ketokonazol, mikonazol, klotrimazol, ekonazol) és rokon vegyületeik
ma már szinte kizárólag lokális kezelésben használatosak, noha pl. a mikonazol egyes szisztémás betegségekben
életmentő lehet. Ugyanakkor a triazolok (flukonazol, itrakonazol, vorikonazol, pozakonazol) sokkal nagyobb
affinitással rendelkeznek a gomba-, mint az emlős sejtek citokróm P450 enzimjei felé, ezért biztonságosságuk
felülmúlja a hagyományos imidazolokét. Ma már a triazolokat is „első és második generációs” csoportokra
osztjuk, és ezek mind a felszínes, mind az invaziv gombás fertőzések kezelésében szerepet játszanak.
Első generációs triazolok
A flukonazol megfelelő aktivitással rendelkezi általában a Candida-fajokkal és a Cryptococcus neoformansszal
szemben. Ugyanakkor jól ismert genetikailag kódolt rezisztenciája C. kruseivel és gyakori rezisztenciája egyéb
non-albicans Candida fajokkal (elsősorban C. glabrataval) szemben. Fungisztatikus szer. Orális és IV formában
is elérhető. Fontos jellemzője, hogy vízoldékony, orálisan alkalmazva felszívódása jó, biohasznosulása 90%
körüli. A központi idegrendszerbe jól penetrál, húgyúti fertőzésekben is jól alkalmazható. A vizelettel ürül.
Az itrakonazol sarjadzógombák, dermatofitonok és számos penész ellen is hatékony, többek között az
Aspergillus fajok individuális törzsei ellen is. Dermatofitonok egy részével szemben fungicid, más gombákkal
szemben fungisztatikus hatású. Vízben nem oldódik, lipofil karakterű. Ma már számos formában (kapszula,
infúzió, orális szuszpenzió) elérhető, előnyei mellett azonban részben farmakokinetikai, részben egyéb hátrányai
vannak: pl. a táplálkozás, az ital-fogyasztás jelentősen befolyásolja a szer biológiai hasznosulását. A májban
metabolizálódik és a széklettel ürül.
Második generációs triazolok
A vorikonazol szélesebb antifungális aktivitással rendelkezik pl. flukonazol-rezisztens Candida-törzsekkel
szemben, bár a keresztreziztencia gyakran megfigyelhető. Bizonyos penész (Aspergillus-, Scedosporium és
Fusarium) törzsek ellen is hatékony lehet, de ezt mindig in vitro tesztekkel kell ellenőrizni. A pozakonazol
jelenlegi ismereteink szerint a legszélesebb in vitro gombaellenes aktivitással rendelkezik. Keresztrezisztenciája
a flukonazollal rendkívül ritka, és ez az egyetlen triazol, mely megfelelő aktivitással rendelkezik a már korábban
említett, egyébként rendkívül terápiarezisztens, járomspórás (Zygomycota) gombákkal szemben. E két szer
mellékhatásai – esetleges hepatotoxicitás, a máj egyéb citokróm P 450 enzimrendszerhez kötődő
metabolizmusok – valamint egyéb keresztreakciók ellenjavallják pl. a rifampicin egyidejű adagolását.
4.2.3.2. Allilaminok
148
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Az ergoszterolszintézis gátlása az allilaminoknál a szkvalén-epoxidáz szintjén érvényesül. A terbinafin és a
naftifin a két, gyakorlatban használatos allilamin származék. A naftifin csak lokálisan alkalmazható, a terbinafin
orálisan is. Széles gombaellenes aktivitással rendelkeznek, dermatofitonokkal szemben többnyire fungicidek. A
terbinafin gyakorlatilag a dermatomikológia leghatékonyabb készítménye. Orálisan alkalmazva 70–80%-ban
szívódik fel, lipofil vegyület. A táplálkozás – ellentétben pl. az itrakonazollal – nem befolyásolja felszívódását.
Túlnyomóan vizelettel, kisebb részben a széklettel távozik. Bizonyos invazív, penészek okozta fertőzésekben
mono- vagy kombinált terápiában leírták hatékonyságát, ezek azonban sporadikus adatok. Mellékhatása
elsősorban gastrointestinális, átmeneti májenzimérték-emelkedést okozhat. Krónikus májbetegeknél csak
alacsonyabb dózisban alkalmazható.
4.2.3.3. Echinokandinok
A csoportnak három gyakorlati jelentőségű tagja van: a kaszpofungin, a mikafungin és az anidulafungin.
Candida és Aspergillus fajok ellen egyaránt hatékonyak, de Cryptococcus neoformans és nem aspergillus
penészek ellen nem hatásosak. Szisztémás candidosisban hatékonyságuk megegyezik az amphotericin B-vel,
aspergillosisban azonban még kevés velük a tapasztalat. Toxicitásuk alacsony, mivel specifikusan a gomba
sejtfalát támadják, az emberi szervezetben pedig nincs glükán. Nem a CytP450 rendszer révén
metabolizálódnak, ezért más szerekkel interakciójuk minimális. A ciklosporin azonban kivétel ebből a
szempontból.
4.2.3.4. Poliének
Az amphotericin B és a polién antimikotikumok a már kialakult sejtmembrán permeábilitását fokozzák,
ionkiáramlás révén pusztítva el a gombasejtet.
A nisztatin és pimaricin vízben minimálisan oldódnak. Lényegében fungisztatikus szerek. Hatásspektrumukban
elsődlegesek a sarjadzógombák. Rendkívül fontos, hogy a gyomor-béltraktusból nem szívódnak fel, a széklettel
ürülnek. Lényegében a gastrointestinális fertőzések kezelésében van jelentőségük, bár inhaláció révén
bronchopulmonáris fertőzésekben is értek el eredményeket. Lokális kezelésben nyálkahártya-candidosis az
elsődleges célterület.
A hagyományos amfotericin B évtizedek óta használt szer az invazív gombás fertőzések kezelésében. Számos
sarjadzógomba- és penész okozta fertőzésben alkalmazzák. A mai szigorú toxicitás- és mellékhatás-vizsgálatok
mellett gyakorlatilag nem lenne engedélyezett a használata, de bizonyos betegségekben mind a mai napig
nélkülözhetetlen. Ráadásul, sok esetben nem is bizonyított más készítmények klinikai prioritása ezzel az „ósdi”
molekulával szemben.
Az amfotericin B vagy AMB dezoxikolát nagy hátránya, hogy toxikus, csak intravénásan adagolható, és
nefrotoxikus hatása a terápiás dózistól függ. Az infúzióhoz kötődő mellékhatások és a következményes
thrombophlebitis a preventív intézkedések ellenére is gyakran előfordulnak.
Az amfotericin B lipid-asszociált készítményeimellékhatásaikat tekintve sokkal előnyösebbek, hatékonyságuk
szempontjából azonban nem nyújtanak szignifikáns előnyt a kezelés során. E modern szerek azonban
többszörösébe kerülnek az eredeti molekulának. Hogy melyik szer élvez prioritást a kezelés során, függ az
izolált kórokozótól és főként a klinikai lefolyástól. A készítmények adagolása lassú IV infúzióban történik. A
hagyományos amphotericin B erőteljesebben csökkenti a szérum K szintet, vesetoxicitása, anaemizáló hatása is
sokkal kifejezettebb, mint a az amfotericin B lipid komplexé, vagy a liposzómás amfotericin B-é. A primer
rezisztencia csak szűk körben ismert e szerrel szemben, de szekunder rezisztencia az elhúzódó kezelés során
kialakulhat.
4.2.3.5. Egyéb szerek
Antimetabolitok
A flucitozin (5-fluorocitozin) gombaellenes hatásspektruma viszonylag szűk, azonban szisztémás candidosisban
és gyakran aspergillosisban is jól használható. Nagy hátránya, hogy szekunder rezisztencia gyakran alakul ki
vele szemben. Éppen ezért monoterápiában nem alkalmazzák, amphotericin B-vel kombinálva gyakran
szinergista hatású. Ma már kevésbé használatos készítmény
Antimikotikus antibiotikumok
149
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A grizeofulvin az egyik legkorábban alkalmazott szer, melyet a Penicillium griseofulvum gombából izoláltak.
Kizárólag dermatofiton gombákkal szemben hatásos. A mitózis gátlása révén fejti ki fungisztatikus hatását.
Gyakori mellékhatásai miatt Európában ritkán alkalmazott szer.
Számos új vegyülettel, illetve ismert vegyületek módosításával folynak biztató kísérletek. Ezek azonban csak
évek múlva jutnak el a felhasználókhoz.
Lokálisan alkalmazható készítmények
A festékek és festék/fém komplexek, a halogénezett fenol/benzol származékok és kénvegyületek mellett
jódvegyületeket, alkoholokat, aldehideket, kvaterner ammónimvegyületeket is alkalmaz még az orvosi
mikológia. Ezek jelentősége azonban erőteljesen csökkent, részben esetleges színük, szaguk, irritáló
tulajdonságaik miatt. Ugyanakkor a ciklopiroxol amin viszonylag újabb készítmény, lokálisan alkalmazható
számos kórokozócsoport ellen. Körömlakk formájában a körömgombásodás kezelésének is kiegészítője lehet. Ez
utóbbi vonatkozik az amorolfinra is, mely az egyetlen morfolinszármazék antimikotikum.
4.2.4. Parazita ellenes szerek
Pusztai Rozália
A paraziták okozta fertőzések kezelésére alkalmas gyógyszerek csak korlátozott számban állnak rendelkezésre.
Ennek oka részben, hogy a protozoonok és férgek igen különböző felépítésüek, életciklusuk speciális,
szaporodásuk során egyesek több fázison mennek keresztül. Ezen túlmenően rendszertanilag is sokkal közelebb
állnak a magasabb rendűekhez, mint pl. a baktériumok, így a szelektív toxicitás elérése sokkal nehezebb.
Ráadásul e fertőzések természeténél fogva gyakori, hogy a szereket hosszantartóan kell adagolni, növelve a
toxicitás lehetőségét. Mindeközben gyakori, hogy kompromisszumra kényszerülünk, és – szemben a bakteriális
fertőzések kezelésével, ahol kötelező a kórokozó eliminációja – egyes parazitás fertőzések esetén néha,
kényszerből megelégszünk a parazitaszám csökkentésével. Ez természetesen, reményeink szerint, megelőzi a
szisztémás, krónikus fertőzések kialakulását.
4.2.4.1. Protozoonellenes szerek
A protozoonfertőzések kezelése a férgekénél jobban emlékeztet a baktériumoknál megismertekre. Itt is általában
metabolikusan aktív, szaporodó formákra próbálunk hatni a készítményekkel.
Nehézfémionok. Az arzén-(melarsoprol) és antimontartalmú szerek a paraziták metabolizmusában fontos
szerepet játszó enzimek szulfhidril csoportjait oxidálva okozzák elsősorban az energiatermelés zavarát. Bár a
parazita sejtek jobban veszik fel őket, mint a gazdaszervezet sejtjei, meglehetősen toxikusak. A melarsoprol
átmegy a vér-agy gáton, és hatásos a trypanosomiázis minden fázisában. Az antimon tartalmú szereket
elsősorban a leishmaniázis kezelésében használjuk.
Kinolin és aminokinolin analógok. Ide tartoznak az antimaláriás hatású kinolon (kinin, kinidin, kinakrin),
illetve az aminokinolin analógok (chloroquin, primaquin, mefloquin). A paraziták által fertőzött
vörösvértestekben feldúsulnak. Hatásuk összetett, gátolják a fehérjeszintézist, a fertőzött VVT-kben toxikus
bomlástermékek felszabadulását okozzák. A kinin, chloroquin, és mefloquin hatásos az erythrociter alakokkal
szemben, így alkalmas mind profilaktikusan, mind terápiás célra, az akut szakasz kezelésére. Sajnos nem hatnak
a P. vivax és P. ovale hypnozoitákra a májban. A primaquin ezzel szemben az extraerythrociter alakokra hat,
ami az eradikáció feltétele.
A chloroquin rezisztencia, különösen a P. falciparum, kisebb mértékben a P. vivax törzsek között terjed,
jelentősen korlátozva e kiváló, olcsó, jól tolerálható szer alkalmazhatóságát. Rezisztens esetekben a kinin, akár
szisztémásan is, alkalmazható szulfonamidokkal, tetraciklinekkel kombinálva. chloroquin-rezisztens endémiás
területre utazóknál profilaxisként, illetve az esetek kezelésében mefloquin használható.
Folsav antagonisták. A protozoonok nem képesek folsavat külső forrásból felvenni, azt maguk szintetizálják.
Ezt – az antibakteriális szereknél elmondottak szerint – tudjuk gátolni antagonistákkal, pirimetaminnal,
trimetoprimmal, szulfonamidokkal. A trimetoprim-szulfametoxazol hatásos toxoplasmaellenes szer, a
pirimetamin szulfonamidokkal kombinálva a malária és a toxoplasmosis kezelésében használható.
Fehérje szintézis gátlók. Elsősorban a klindamicin, spiramicin, tetraciklinek használhatóak Entamoeba,
Babesia, és Plasmodium fertőzések kezelésére. Az utóbbi szer alkalmas kloroquin-rezisztens falciparum
maláriaellenes profilaxisra is. A klindamicin rendkívül jó szöveti terjedését a központi idegrendszer toxoplazma
150
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
fertőzésének kezelésekor használhatjuk ki. A bélből fel nem szívódó parmomicint amoebiasis és gairdiasis
kezelésében alkalmazzuk.
Diamidinek. E polikation természetű szerek (pentamidin) hatása feltehetően a DNS-sel létrehozott
kapcsolatukon alapszik. Elsősorban a visceralis leishmaniasis és a korai, a központi idegrendszert még nem
érintő trypanosomiasis kezelésére alkalmasak.
Nitroimidazolok. A metronidazolról az antibakteriális szerek között már esett szó. A trichomoniasis, giardiasis
kezelése mellett, kiváló penetráló képessége miatt jól használható az invazív amoebiasis kezelésében is.
Sesquiterpének (pl. artemisin). A hemmel reagálva okozza toxikus szabadgyökök felszabadulását és ezáltal
rendkívül jó antimaláriás szer. Mind a P. vivax, mind a P.falciparum törzsek schizontáira hat, mefloquinnal
kombinálva hatásos a rezisztens törzsekkel szemben is.
Makrolidok. A makrolid antibiotikumok közül a spiramycint terhesek toxoplasmosisának kezelésében
használjuk.
4.2.4.2. Féregellenes szerek
E fertőzések természeténél fogva nem ritka, hogy a megcélzott kórokozó metabolikusan kevésbé aktív, mint a
protoozonfertőzések esetén az elpusztítandó kórokozók. A kezelés gyakori stratégiája, hogy a kifejlett férget
próbáljuk bénítani, így érve el a szervezetből történő eltávozását.
Benzimidazolok (mebendazol, albendazol, tiabendazol). Hatásukban meghatározó, hogy részben a férgek
energiatermelésével, részben sejtjeik mikrotubulusaival interferálnak. Mindennek következtében a kórokozó
motilitása gátolódik. Igazi széles spektrumú féregellenes (és egyes protozoonokra is ható) szerek. Számos
fonalféreg (Ascaris, Trichuris, Necator, Ancylostoma) és szalagféreg (Taenia, Hymenolepis, Echinococcus)
ellen hatásosak. A tiabendazol a bőrben migráló lárvákra is hat. Az albendazolt a giardiasis, illetve
immunkompromittáltak microsporidium okozta bélfertőzéseinek kezelésében használjuk.
Tetrahidropirimidinek (pirantel, oxantel) . A cholinerg receptorokhoz kötődve okozzák a fonalférgek
izomrendszerének bénulását, a féreg bélből való kilökődését. Hatásosak az Enterobius, Ascaris, Ancylostoma,
Trichuris fertőzésekben.
Piperazinok (piperazin, dietilkarbamazin). A féreg izmainak hiperpolarizációja révén hozzák létre annak
petyhüdt bénulását. Feltehetően emellett fokozzák a microfilariákat fagocitáló sejtek aktivitását is. Hatásosak az
Ascaris, Enterobius, Onchocerca fertőzésekben, a nyirokrendszer filariázisában. Sajnos a szer hatására
növekedhet a filariákból az antigén kiszabadulás, fokozva a szövetroncsoló gyulladásos reakciót.
Avermectinek. A nematodák GABA-erg receptoraira hatva az ivermectin gátolja a klór-csatornák működését
bénulást okozva. Hatásspektruma magában foglalja a Strongyloides, Ascaris, Trichuris, Enterobius genusokat.
Pirazinoisokinolinok. A praziquantel elsősorban a mételyekre és szalagférgekre hat. A hatása révén kialakuló
emelkedett intracelluláris kálcium szint fokozott kontrakciókat és a tegumentum szétesését eredményezi. Az
utóbbi teszi lehetővé, hogy a szervezet immunrendszerének effektor mechanizmusai a korábban kevésbé
elérhető antigénekhez is hozzáférjenek: a parazitaellenes hatás végül is a szer és az immunrendszer
együttműködésének eredménye. Rendkívül széles spektrumú szer.
Fenolok. A fenol gyűrűt tartalmazó, bélből fel nem szívódó szerek közül a niklozamid főleg a bél szalagférgeire
hat gátolva azok energiatermelését és így mozgását.
A protozoonok és férgek okozta fertőzések kezelésére leggyakrabban alkalmazott gyógyszereket az 2.4.3. és
2.4.4. táblázat foglalja össze.
2.10. táblázat - 2.4.3. táblázat. Az ember patogén protozoonok elleni legfontosabb
gyógyszerek
Protozoon
Gyógyszer
Entamoeba histolytica
metronidazol
151
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
emetin
Giardia lamblia
metronidazol
Trichomonas vaginalis
metronidazol
Cryptosporidium parvum
spiramicin
Trypanosoma brucei ssp gambiense és rhodesiense
suramin
melarsoprol
Trypanosoma cruzi
nifurtimox
Leishmania fajok
antimonkészítmények
amfotericin B
Plasmodium fajok
chloroquin
kinin
pirimetamin
proguanil
primaquin
mefloquin
halofantrin
artemisin és származékai
Toxoplasma gondii
pirimetamin + szulfonamid
spiramicin
2.11. táblázat - 2.4.4. táblázat. A legfontosabb féregellenes gyógyszerek hatásspektruma
Gyógyszer
Hatásspektrum
benzimidazolok*
bélben élő nematodák
niklozamid
cestodák
praziquantel
trematodák
cestodák
dietilkarbamazin
filáriák
ivermectin
Oncocerca volvulus
egyéb filáriák
152
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Levamiz-ol
Ascaris lumbricoides
Ancylostoma duodenale
Necator americanus
* mebendazol, tiabendazol és albendazol
4.3. Sterilizálás és dezinficiálás
Pál Tibor
A sterilizálás és dezinficiálás(fertőtlenítés) a mikrobák számának különböző mértékű csökkentésétjelentik a
fertőzések megelőzése céljából, függően a mikrobamentesség elvárt fokától (2.4.5. táblázat).
2.12. táblázat - 2.4.5. táblázat. A sterilizálás és dezinficiálás definíciója és rizikó
csoportok szerinti alkalmazásuk
Definíció
Alkalmazási terület
Példák a módszerekre
(Rizikócsoport)
Sterilizálás
Az (elméletileg) összes Kritikus
Autokláv, etilén oxid gáz,
mikróba
elpusztítása
UV- és gammasugárzás
fizikai
és
kémiai Minden eszköz, ami steril
szövettel, a keringési
módszerekkel
rendszerrel
kapcsolatba
kerül
(pl. implantátumok, tűk,
sebészi eszközök)
Magas fokú dezinficiálás
A
mikroorganizmusok Félig-kritikus
Főzés, hidrogén-peroxid,
elpusztítása
a
spórák
klór, glutáraldehid
Minden,
ami
a
kivételével
nyálkahártyákkal, illetve
sérült bőrrel kapcsolatba
kerül.
(pl. endoszkópok)
Alacsony
dezinficiálás
fokú A
legtöbb
vegetatív Nem kritikus
Alkohol,
quaterner
baktérium
és
vírus
ammónium vegyületek
Minden, ami csak az ép
elpusztítása
bőrrel kerül kontaktusba
(pl. ágynemű, sztetoszkóp,
lázmérő)
A mikrobák különböző módszerekkel történő elpusztításának dinamikáját tanulmányozva azt látjuk, hogy egy
adott dózis (koncentráció vagy hőmérséklet) esetén az alapvetően exponenciális: adott idő alatt a még életben
lévő sejteknek mindig azonos hányada pusztul el (2.4.19. ábra). Ettől a dinamikától azonban akár jelentős
eltérés is előfordulhat. Kevert mikrobiális flóra esetén a görbe kezdete, és főleg vége jelentősen ellaposodhat
megnövelt expozíciós időt igényelve a kívánt hatás eléréséhez.
A különböző eljárások hatékonyságát az alkalmazott dózis és behatási idő mellett jelentősen befolyásolják az
elpusztítandó mikrobák tulajdonságai és a környezet. A spórák nagyon ellenállóak a legtöbb behatással
szemben, általában a mycobactériumok, gombák jellegzetes sejtfaluk okán jóval rezisztensebbek, mint a
153
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
baktériumok vegetatív sejtjei. Jelentős különbség van a vírusok között is, míg a prionok általában nagyon
ellenállóak. A környezet pH-ja, esetleg ionok jelenléte közömbösítheti az alkalmazott szerek hatását (pl.
szappanok, azaz anionos detergensek hatástalanná tehetik a kationos detergenseket).
2.4.19. ábra. A mikrobák „ölési görbéje”. Magyarázatot lásd a szövegben
A különböző eljárások tekintetében, ha csak lehet, előnybe részesítjük a hőt. Olcsó, rendkívül jól dozírozható,
nem toxikus és nem fejlődik ki ellene fokozott rezisztencia a kezelés során.
4.3.1. A tisztítás
A sterilezés és dezinficiálás során gyakran elfelejtkezünk az előzetes tisztítás fontosságáról. Pedig erre több
szempontból is szükség van. Egyrészt, amint az a fenti 2.4.19. ábrán látható, a kiindulási csíraszám döntő
hatással van az adott dózissal, adott ideig végzett eljárás után még életben maradó csírák abszolút számára (más
szóval: ha kevesebbről indulunk, kevesebb marad). Legalább ennyire fontos, különösen a vegyszerekkel végzett
eljárások során, hogy ezek többségének hatásfoka drámaian csökken, főleg szerves szennyező anyagok, pl. vér
jelenléte esetén. Ezek előzetes lemosása szükséges a kívánt dezinficiens hatás eléréséhez.
4.3.2. A sterilizálás módszerei
A sterilizálás mindig élettelen tárgyak csíramentesítést jelenti, saját flórával rendelkező élő szöveteket nem
lehet sterilizálni a szövetek életképességének megtartása mellett. (A sebészi bemosakodás nem jelent steril
bőrfelszínt!)
4.3.2.1. Fizikai módszerek
Sz á raz h ő . A leégetés hatásos módja a mikroba mentesítésnek. Kiterjedten alkalmazzuk a laboratóriumi
gyakorlatban pl. a bakteriológiai oltókacsok leégetésekor. Sürgősségi helyzetekben (kizárólag akkor)
alkalmazható pl. pengék sterilizálására. Ipari méretekben kórházi hulladék égetése az incineráció. Az ún.
hőlégszekrényekben 2 óra hosszat 160 oC-on, a levegő folyamatos keverésével csíramentesíthetőek üvegáruk,
fémeszközök, porok (pl. hintőpor).
Nedves hő. A nedves hő általában hatásosabb, mint a száraz, tekintve, hogy a reaktív vízmolekulák hatásosan
denaturálják a fehérjéket. Megbízhatóan ezt az ún. autoklávokban végezhetjük. Ezek tulajdonképpen olyan
kuktafazékszerű szekrények, melyekbe a levegő előzetes teljes kiszivattyúzása után 1 atm túlnyomás
segítségével 121 oC-ra melegített vízgőzt eresztünk. A gőznek telitettnek és száraznak kell lennie, azaz a
lehetséges maximális mennyiségű vízgőzt kell tartalmaznia, de nem tartalmazhat vízcseppeket. Amennyiben
biztosítjuk, hogy a gőz a sterilizálandó anyag minden részével kontaktusba kerüljön, 15 perc expozíciós idő
elegendő a sterilitás eléréséhez. Ennek megtörténtét a fejlett autoklávokba beépített monitorok mellett az
autoklávozandó anyagra ragasztott, a megfelelő hőhatás után színt váltó „autokláv szalagokkal” ellenőrizhetjük.
Alkalmanként az autoklávok hatásfokát még ma is szokás biológiai próbával ellenőrizni: a megfelelően
154
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
autoklávozott Bacillus stearothermophilus spórák elpusztulnak az eljárás során, belőlük a vegetatív sejt nem
tenyészthető. Az eljárást sebészi textíliák, folyadékok sterilizálásra használjuk elsősorban.
Főleg a sürgősségi ellátásban van jelentősége az ún. „flash-autoklávoknak”, melyek 3 atm túlnyomáson
előállított 134oC-os vízgőzt használnak mindössze 3 percig. A rövid expozíciós idő miatt az eljárás különösen
érzékeny a technikai paraméterek be nem tartására.
Gáz. Az etilén oxid gáz egy alkiláló ágens, melyet 50–60 oC-on, 30% páratartalom mellett alkalmazunk. A gáz
gyúlékony, robbanékony és daganatkeltő, alkalmazása után a sterilizált eszközöket, a berendezést órákig
szellőzetni kell. Mindezek ellenére, megfelelő körülmények között, alkalmazható hőérzékenységük miatt nem
autoklávozható tárgyak, műanyag eszközök sterilizálására. Nagyobb kórházak ma már rendelkeznek saját
gázsterilizálóval. A béta-propiolakton hatásosabb az etilén-oxidnál, de hátránya, hogy rákkeltő hatása
fokozottabb, és hogy kevésbé hatol át a csomagoló anyagokon.
Az etilén-oxid kedvezőtlen hatásai miatt egyre terjed a H2O2 pára (30%, 60 oC) és a plazma állapotú, ionizált
H2O2 gőz alkalmazása, az utóbbi elsősorban a hőérzékeny endoszkópok csíramentesítésére. Mindkettő hatása a
peroxidból felszabaduló rendkívül reaktív naszcens oxigén hatásán alapul.
Sugárzás. A Co60-ból származó gammasugárzás hatásos sterilizáló eljárás, egyszer használatos műanyag
eszközeink (pl. fecskendők) többségét így sterilizáljuk ipari méretekben. Az ionozáló sugárzás egyrészt a DNSben hoz létre mutációkat, másrészt a sejten belüli vízből szabadít fel reakcióképes, toxikus szabad gyököket és
hidrogén-peroxidot. Az UV-sugárzás, a DNS elnyelési maximumánál, a 240–280 nm hullámhossz tartományban
a timin dimérek létrehozása révén fejti ki hatását. Bár elvileg képes sterilizálásra, alkalmazhatóságának jelentős
korlátot szab rendkívül alacsony penetrációs képessége. Ennek következtében sterilizáló hatása csak a
sugárforrás közvetlen közelében érvényesül. Alkalmazható inkubátorok, műtők levegőjének
mikrobamentesítésére, bár a távolságok miatt ezeket nem sterilizálja, inkább dezinficiálja.
4.3.2.2. Kémiai sterilizálás
Egyes tankönyvek a perecetsavat és a 2% glutáraldehid oldatot sorolják ide, de ezek inkább magas fokban
dezinficiáló szereknek tekinthetőek.
4.3.3. A dezinficiálás, fertőtlenítés módszerei
4.3.3.1. Fizikai módszerek
Sz ű r é s. Néha szokás a szűrést sterilizáló fizikai eljárásnak tekinteni, de ez legfeljebb csak a
baktériummentesítés tekintetében igaz. A gyakorlatban használt szűrőkön a vírusok, prionok, de még egyes
apróbb baktériumok (pl. mycoplasmák) is átmehetnek. Ennek ellenére a szűrőket – ma már szinte kizárólag a
gyártás során pontosan beállítható pórus méretű cellulóz észter membrán filtereket – kiterjedten alkalmazzuk a
gyakorlatban, szemben a korábban használt kolloid, üveg, és azbeszt (Seitz) szűrőkkel. Baktériummentesítésre a
0,47 μ, de még inkább a 0,2 μ pórusméret a megfelelő (az előbbieken a mycoplasmák „átcsúszhatnak”).
Nedves hő. Tekintve, hogy a víz normál nyomáson történő forralásával csak 100 oC érhető el, a vegetatív sejtek
megbízható elpusztítására minimum 20 percre van szükség, de a spórák így is túlélhetnek.
A pasztőrözés élelmiszerek relatíve alacsony hőfokon (55–65 oC) történő kezelését jelenti általában 30 percig. A
spórák biztosan, de a mycobacteriumok is túlélhetik az eljárást. Az eljárás alkalmazható inhalációs berendezések
fertőtlenítésére is. A pasztőrözés terén számos, elsősorban az élelmiszertechnikában alkalmazott fejlesztés
történt. A HTST (High Temperature Short Time) eljárás 72 oC-on 15–20 másodpercig, a UHT (Ultra High
Temperature) módszer pedig 135 oC-on 2 másodpercig tart.
4.3.3.2. Kémiai eljárások
Az elsősorban élettelen felszíneken használt vegyszereket fertőtlenítő, dezinficiens szereknek nevezzük, míg a
bőrfelszínen, esetleg nyálkahártyákon alkalmazottak az antiszeptikumok (mindennek ellenére a „bőr
fertőtlenítése”, „dezinficiálása” elfogadott kifejezések).
Az alkoholok közül elsősorban az etilalkoholt és az izopropil alkoholt használjuk, az előbbit 70–95% -os, az
utóbbit 90–95%-os koncentrációban. A víz feltétlenül szükséges a hatás eléréséhez, így a 100%-os oldat
lényegesen kevésbé hatékony. Míg a spórák és számos vírus ellen hatástalanok, meglehetősen gyorsan
elpusztítják a vegetatív sejteket, mycobacteriumokat, és a lipidtartalmú vírusokat. Mindennek ellenére
155
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
hatásukhoz idő kell: a bőrfelszínre vérvétel vagy injekció előtt felvitt alkoholnak legalább egy perc hatásidőre
szüksége van. Az alkoholokat kiterjedten használjuk kéz, és bőrdezinficiálásra, hatását sokszorosára fokozhatjuk
jodofórok vagy klórhexidin (lásd később) hozzáadásával. Egyszerű eszközök, pl. hőmérők fertőtlenítésére is
alkalmas.
A halogének közül a rendkívül hatásos, oxidáló, illetve fehérjedenaturáló hatású jódot régebben ún. tinktúra
formájában (2% jód 50%-os alkoholban) használtuk elsősorban bőr, sebek környékének, műtéti területek
fertőtlenítésre. Rendkívül hatásos, jelentős sporocid hatással is rendelkezik. Hátránya, hogy irritáló, erős festék
és nem ritka a vele szemben kialakuló túlérzékenységi reakció sem. Ma már inkább hordozókkal (pl. polivinil
pirrolidonnal – povidon jód) vagy nem ionos detergensekkel kombinálva (ezek a jodofórok) használjuk. A
hatásosság megtartása mellett a jód fenti mellékhatásai így kevésbé érvényesülnek, bár túlérzékenyeken nem
alkalmazhatóak ezek sem.
A klór szintén rendkívül hatásos és olcsó dezinficiens. Vizes oldatában a klór elsősorban a fehérjék szulfhidril (SH) csoportjait roncsoló oxidáló szer, míg a hipokloritok elsősorban a sejt metabolizmusát blokkolják. Alkalmas
a vegetatív sejtek és a legtöbb vírus, a hepatitis B vírus elpusztítására is, de a spórák és a protozoon cystak
ellenállnak neki. Használjuk ivó- és fürdővizek tisztítása során, illetve felszínek fertőtlenítésére. Viszonylag
széles, a savas tartományba eső pH-határok között működik, azonban lúgok, illetve szerves szennyezések
könnyen inaktiválják. Olcsó, tömény formában vagy tablettázva sokáig eltartható, de feloldás után gyorsan
veszít hatékonyságából. A textíliákat kifehéríti.
A hidrogén peroxid, pontosabban a belőle felszabaduló hidroxil gyök rendkívül erős oxidáló szer. 3–6%-os
vizes oldata hatásos a vegetatív sejtek ellen, de 10–25%-os oldata a spórákat is elpusztítja. Különböző
beültetendő műanyag eszközök, kontaktlencsék kezelésére alkalmas. Főleg régebben hatásosan alkalmazták
anaerob mikrobákkal feltehetően szennyezett sebek átöblítésére, kihasználva a felszabaduló oxigén azokra
toxikus hatását. Természetesen a jelentős kataláztermeléssel bíró baktériumokkal szemben kevésbé hatásos.
Felületaktív anyagok. Ezek hidrofil és hidrofób csoporttal egyaránt rendelkező vegyületek. Az anionos
detergensek (pl. szappanok) hatásos tisztító szerek, bár direkt antibakteriális hatásuk nincs. Rendkívül fontos,
hogy jelentősen csökkenthetik az utánuk alkalmazott kationos detergensek, pl. a kvaterner ammónium
vegyületek hatását. Ennek megfelelően a szappanos kézmosás után azt gondosan le kell öblíteni, mielőtt az
utóbbiakkal fertőtlenítenének kezünket. A kvaterner ammónium vegyületek, pl. a benzalkónium klorid,
permeabilizálják a legtöbb baktérium sejtmembránját, bár a spórák és a legtöbb vírus ellen nem hatnak. Sajnos
hatástalanok a mycobacteriumok, sőt egyes Pseudomonas és Acinetobacter törzsek ellen is. Hatásosságuk a
koncentráció emelésével fokozható, de ekkor már nem alkalmazhatóak bőrön vagy nyálkahártyákon, hanem
kizárólag élettelen felületeken.
Fenolok. A fenol egyike a legrégebb óta használt dezificienseknek, azok hatásosságát mind a mai napig a
fenoléhoz (=1) hasonlítjuk. Ez az ún. fenol koefficiens. Származékai általában kiváló felületi dezinficiensek,
kevésbé érzékenyek szerves anyagok jelenlétére, mint a legtöbb fertőtlenítő szer. A sejtmembránra hatnak, és
szappanokkal kombinálva jelentősen növelhető tisztító hatásuk. A bőrre közvetlenül nem használjuk, de száj és
toroköblögető szerek részeiként beváltak.
A bőrre is jól használhatóak a difenil származékok. Hexaklorofentartalmú szappanok rendszeres használatával a
Gram-pozitív fertőzések ellen hatásos, többé-kevésbé tartós védelem alakítható ki. Alkalmazásának korlátot
szab, hogy beszámoltak a szer felszívódásának tulajdonított neurotoxikus esetekről, elsősorban éretlen
csecsemőkben. Ezzel szemben a klórhexidin nem toxikus, hatékonyabb, és szemben az előzővel, kifejezetten
baktericid hatású és a Gram-negatív mikrobákkal szemben is van némi hatása. Kationos természetű, így
szappanok hatástalanítják, viszont kiválóan használható alkoholos kézfertőtlenítőkben.
Aldehidek. A formaldehid és glutáraldehid alkiláló szerek, koncentrációtól függően minden mikrobát képesek
elpusztítani, ezért egyesek a sterilizáló szerek közé sorolják őket. Az előbbi 37%-os vizes oldata a formalin.
20%-os töménységben előbb-utóbb már minden mikrobát elöl, mely 70% alkohol hozzáadásával tovább
fokozható. Felhasználását erősen korlátozza, hogy a bőrön, nyálkahártyákon keresztül toxikus, irritatív. Ma
szinte kizárólag gőz formájában helyiségek dekontaminálására használjuk, mely után a rendkívül intenzív
szellőztetés kötelező. A glutárladehid oldat nagyon hatékony dezinficiens és kevésbé irritáló. Alkalmas olyan
eszközök, endoszkópok baktériummentesítésére, melyek a fizikai behatásoktól (pl. hő) tönkremennének.
A sterilizálás, dezinficiálás jelentőségét az orvosi gyakorlatban nem lehet túlbecsülni. A tapasztalatok szerint a
napi kórházi gyakorlatban nem a kritikus vagy félig kritikus alkalmazási területeken (Intenzív osztály, műtők)
tanúsított nem kellő fegyelem jelenti a legnagyobb problémát – bár természetesen ez is rendkívül fontos. Ha
156
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
egyetlen tényezőt kell megneveznünk a kórházi nosocomiális, antibiotikumrezisztens kórokozók terjedésének
megakadályozására, a leghatásosabb kétség kívül az egészségügy minden területén a rendszeres fertőtlenítő
kézmosás. Különösen Semmelweis Ignác hazájában ez minden egészségügyben dolgozó számára
megszívlelendő, betartandó szabály kell, hogy legyen.
4.4. Védőoltások, immunprofilaxis, immunterápia
Pál Tibor
A fertőző betegségek többségére szervezetünk specifikus immunválasszal reagál, mely általában jelentős
szerepet játszik a gyógyulásban. Megfelelő immunológiai memória kialakulása esetén megelőzheti a hasonló
antigenitású mikrobával létrejövő ismételt fertőzést, de legalábbis enyhítheti annak klinikai megnyilvánulásait.
Ezt a folyamatot természetes, azaz a fertőzés során kialakuló aktív immunizálásnak nevezzük. Természetes,
miután nem külső emberi beavatkozás indítja el, és aktív azért, mert ennek során a gazdaszervezet saját maga
aktiválja és tartja fent a védelemhez szükséges effektor mechanizmusokat. A folyamat mesterségesen is
létrehozható, amennyiben a megfelelő antigént a megfelelő úton a szervezetbe juttatjuk a mesterséges aktív
immunizálás, azaz a védőoltás során.
Hatásosságának feltétele, hogy a válasz vagy sikeresen pusztítsa el a mikrobát (intracelluláris kórokozó esetén
esetleg az azt tartalmazó sejtekkel együtt) és/vagy olyan antigének, virulencia faktor(ok) működését gátolja,
melyek a mikrobagazdán belüli túléléséhez szükségesek (pl. adhezinek, invazinok), illetve a patológiás hatás
kialakításában központi szerepet játszanak (pl. toxinok). Ezeket az antigéneket szokás „protektív antigéneknek”
nevezni.
Mód van arra is, hogy a gyorsaság érdekében, vagy az arra képtelen szervezet esetén „átvegyük a válasz
feladatát” a szervezettől, közvetlenül a szervezetbe juttatva a specifikus ellenanyagokat. Ezt mesterséges passzív
immunizálásnak nevezzük, hiszen ebben a gazdaszervezet aktívan nem vesz részt. Ennek természetes módja,
mikor a magzat a placentán keresztül, illetve a születés után az újszülött a kolosztrum és anyatej révén kap IgG,
illetve az utóbbiakban főleg IgA immunglobulinokat.
Az aktív és passzív immunizálás legfontosabb tulajdonságait a 2.4.6.táblázat mutatja.
2.13. táblázat - 2.4.6. táblázat. Aktív és passzív immunizálás
Aktív immunizálás
Passzív immunizálás
Antigént tartalmaz
Ellenanyagot tartalmaz
A hatás napok / hetek alatt
Azonnali hatása van
fejlődik ki
A védettség hosszabb távú
A védettség rövid távú
Memória kialakul
Memória nem alakul ki
Szükséges hozzá az immunválaszra
Nem szükséges az immunválaszra
való képesség
való képesség
Általában profilaktikus
Több esetben terápiásan (is)
célt szolgál
alkalmazható
B- és T-sejtes válasz is kiváltható
Csak a humorális védelmet segíti
4.4.1. Aktív immunizálás
157
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Tekintve, hogy az immunválasz kifejlődéséhez idő kell, az aktív immunizálást szinte kizárólag profilaktikus
céllal, a kórokozóval történő várható expozíció előtt végezzük. Ez alól ritka kivétel az olyan lassú kifejlődésű
betegséget okozó kórokozóval történt fertőzés, mint a veszettség vírusa. Lényegében itt is megelőzésről, de az
expozíciót követő profilaxisról van szó, hiszen azonnali oltással még jó eséllyel kialakítható a tünetek
kialakulását (és gyakorlatilag a fatális kimenetet) megelőző védettség.
Az aktív immunizálás során különböző típusú antigéneket használhatunk. Ezeket alapvetően két nagy csoportra
oszthatjuk: az élő baktériumsejteket, illetve aktív vírus partikulumokat tartalmazó, „élő” vakcinákra, és a csak
különböző formájú antigéneket tartalmazó védőoltások vegyes csoportjára. Mindkét vakcinatípus rendelkezik
előnyökkel és hátrányokkal (2.4.7. táblázat).
2.14. táblázat - 2.4.7. táblázat. Az élő, illetve inaktivált és alegység vakcinák
összehasonlítása
Élő vakcinák
Inaktivált és alegység vakcinák
A beadás módja általában a
A beadás módja az esetek
természetes utat követi
többségében parenterális injekció
Általában egy dózis elegendő
Általában ismétlést igényel
Adjuvánst nem igényel
Gyakran igényel adjuvánst
Hosszan tartó védettséget biztosít
A védettség rövidebb tartamú
IgG, nyálkahártya expozíció
A nyálkahártya védettség
esetén IgA is termelődik
parenterális
oltás esetén hiányzik
Egyes fajtái természetes úton
Nincs terjedés
terjednek, így az oltottak
arányát növelhetik
Sejt közvetített válasz is létrejön
A sejtközvetített válasz
gyenge
Interferencia előfordul
Interferencia nincs
Reverzió veszélye egyes
Reverzióra nincs esély
vakcináknál előfordul
A hőérzékenység, eltarthatóság
Az eltarthatóság egyszerűbb
gondot jelent
A sejtek pusztulás miatt a
A dozírozás egyszerű
dozirozás nehezebb
Immunkompromittáltaknak,
terheseknek
nem Immunkompromittáltak
158
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
és
terheseknek
általában
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
mindegyik oltás adható
adható oltások
A zöld mezők relatív előnyöket, a rózsaszínek hátrányos tulajdonságokat jelölnek.
4.4.1.1. Élő vakcinák
Tekintve, hogy az élő vakcinák általában a természetes fertőzésnek megfelelő módon kerülnek a szervezetbe,
illetve a gazdával való kölcsönhatásuk a virulens mikroorganizmusét utánozza, az általuk létrehozott válasz
emlékezet a valódi fertőzés során kialakultra (különösen fontos ez a döntően sejtközvetített válasz által
biztosított védettség esetén). A gazdaszervezetben szaporodnak, hosszabb ideig jelen vannak, így az
immunrendszer számára kellően elhúzódó stimulust jelentenek az erős válasz és a memória kialakulásához.
Egyes vakcinák (pl. orális polio vakcina OPV) esetén ennek további következménye, hogy emberről emberre
terjedhetnek növelve a populáció átoltottságát.
A nyálkahártyákon át behatoló kórokozók elleni védelem szempontjából meghatározó jelentőségű, hogy a
mukózális választ hoznak létre. Hátrányaik szintén „élő” mivoltukból származnak. Egyrészt egyes vakcináknál
az egészségesekre is veszélyes revertánsok előfordultak (pl. OPV). Másrészt egészséges szervezettel szemben
mutatott csökkent betegségokozó képességük még alkalmassá teheti őket immunkompromittáltak
megbetegítésére. Egyes aktív vírust tartalmazó vakcinák hatása csökkenhet a szervezetben egyébként jelenlévő
egyéb vírusokkal való interferencia miatt.
Ma már csak történelmi jelentősége van magának a virulens kórokozónak az alkalmazására. A varioláció során
az ókori Kínában, Indiában, Kis-Ázsiában, illetve az Újkorban az angolszász országokban enyhébb lefolyású
himlős esetekből vett váladékkal oltottak egészségeseket – természetesen jelentős veszélynek kitéve őket. A
betegség eradikációjában a közelmúltig kötelező oltásként szerepet játszó himlőoltás során a tehén himlővírusát,
a vaccinia vírust használtuk (lásd a jól ismert történetet Edward Jenner híres kísérletéről). Tekintve, hogy az
eredeti gazdától, a szarvasmarhától eltérő fajra, az emberre ez az állati vírus eleve kevésbé patogén, bennünk a
humán vírus által kiváltottnál lényegesen enyhébb lefolyású betegséget hoz létre, de védettséget okoz az ellen is.
Az élő oltóanyagok többsége attenuáltkórokozót tartalmaz.
Az attenuálás
Az attenuálás („virulenciacsökkentés”) során a kórokozó általában virulenciafaktorai kifejeződésében olyan
mértékben szenved kárt, hogy kórokozó képessége a még eltűrhető mértékre csökken, de a protektív antigének
antigenitása megmarad. Gyakran megmarad az attenuált mikroba azon képessége is, hogy a gazdaszervezettel
létrejövő kölcsönhatása az eredeti fertőzésnek megfelelő behatolási kapun keresztül jöjjön létre, annak lefolyását
követve (pl. orális fertőzés esetén szájon át adható, légúti fertőzés esetén a légutak nyálkahártyáján keresztül,
spray formájában adható oltás).
Az attenuált baktériumsejtek egy másik csoportjánál a mutáció vagy deléció nem kifejezett virulenciafaktort,
hanem olyan metabolikus folyamatot érint, mely a fertőzés során befolyásolja a mikroba valamely specifikus
környezetben való túlélését. Erre példák a shigella- és salmonellafertőzések megelőzésre alkalmazott auxotróf
mutánsok, melyek aromás aminosavszintézisük folyamataiban fellépő defektusaik miatt nem képesek
intracelluláris miliőben (ahol ezen aminosavak nem állnak rendelkezésre) szaporodni.
Az attenuálás létrejöhet a kórokozó természetes, in vivo környezetétől eltérő in vitro passzázsa, „átoltogatása”
során, azaz spontán módon. Ennek alapja, hogy szemben az in vivo környezettel, in vitro nincs szelekciós
nyomás a virulencia faktorok génjein, az ezekben beálló spontán mutációk nem jelentenek e természetellenes
környezetbe hátrányt. Tekintve, hogy gyakran a virulenciafaktorok termelésének „energetikai ára van”, ha nincs
rájuk szükség, az azokat nem termelők egyenesen előnyt is élvezhetnek, a tenyészetben feldúsulhatnak. Így
hozták létre Calmette és Guérin a tuberkulózis megelőzésére használatos, róluk elnevezett BCG-törzset
(Bacillus Calmette és Guérin) egy M. bovis törzsből mely a 13 éves (!) átoltogatás során több deléciót
szenvedett. (A ma használatos BCG-törzsek, oltások, nem egységesek. A egyes országokban az eredeti törzs
fenntartása során kialakultak a jelentős eltéréseket mutató „helyi” változatok, melyek hatásosságukat tekintve
különböznek). Hasonlóképpen, többszörös passzázs eredménye a Sabin által létrehozott orális polio vakcina
(OPV), mely a vad törzs majomvesesejteken történő sorozatos tenyésztése során jött létre. Hasonlóan sorozatos
sejtkultúra és/vagy embrionált tojásban végzett passzások eredményezték a mumpsz-, a kanyaró- és a
rubeolaoltások során használt vírustörzseket is.
159
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Ma már egyre inkább arra törekszünk, hogy a vakcinák kifejlesztése során pontosan ismert mutációkat,
deléciókat hozzunk létre (ahelyett, hogy a sokáig ismeretlen okból attenuált spontán mutánsokról utólagos
genom szekvenálással próbáljuk kideríteni annak okát). Ehhez természetesen ismernünk kell a virulencia
faktorokat, génjeiket (lásd molekuláris Koch-posztulátumok a Patogenitás fejezetben), szerepüket. Mindezek
birtokában jelentősen csökkenthető, sőt kizárható a reverzió, azaz a virulens vad típussá való visszaalakulás
veszélye.
4.4.1.2. Inaktivált és alegységvakcinák
E vakcinák gyakran ismételt, általában parenterális oltásokat igényelnek, és a mucosalis, illetve sejtközvetített
válasz esetén kevésbé hatékonyak. Ugyanakkor számos rendkívül hatásos vakcina található e csoportban, és
előnyeik közül kiemelendő, hogy nem kell számolni a reverzió veszélyével, az interferencia lehetőségével.
Természetesen e vakcinák sokkal nagyobb biztonsággal adhatóak immunkompromittáltaknak is.
Adagolásuk gyakran igényli adjuvánsok alkalmazását.
Az adjuvánsok
Az adjuvánsok önmagukban antigén tulajdonsággal nem rendelkező anyagok, melyek jelentősen növelik a
humorális és celluláris immunválasz intenzitását. Hatásuk összetett, és e tekintetben jelentős eltérések vannak a
különböző szerek között. Általában rendelkeznek depó hatással, azaz az antigénfelszívódás elhúzódását okozva
növelik az antigéninger időbeni tartamát. Elősegítik a fagociták, különösen dendritikus sejtek antigén felvételét,
több közülük képes a TLR-ekhez kötődni, fokozva ezzel a kezdeti gyulladásos reakciót, a válaszban résztvevő
sejtek aktiválását. A szervetlen adjuvánsok közül kiterjedten használjuk az aluminium-hidroxidot, aluminiumfoszfátot. A „víz-az-olajban” emulziók egyik példája a Freund-féle inkomplet adjuváns. Ez kiegészítve elölt
mycobacteriumokkal a komplet Freund-adjuváns – egyike a leghatásosabb adjuvánsoknak, mely azonban
reaktivitása miatt emberben nem alkalmazható. Jelenleg lipszómákkal, a lipid A módosított változataival, a
szervezetben lebomló olajokkal folynak a humán alkalmazás céljából kísérletek.
Inaktivált oltóanyagként korábban kiterjedten alkalmaztunk elölt, teljes baktériumsejteket.Ezek közül a
legjobban beváltak a közelmúltig a szamárköhögés, illetve a hastífusz megelőzésére használt teljes sejtes
vakcinák voltak. Mindkettőt az utóbbi években, elsősorban fájdalmas, lázkeltő mellékhatásaik miatt acelluláris
oltóanyagok váltották, illetve váltják fel. A számos országban a kötelező oltási séma részeként alkalmazott
acelluláris pertussis vakcina több változata is létezik, melyek az inatktivált pertussis toxin mellett a filamentózus
hemagglutinin, pertactin, és fimbria adhezineket és LPS-t tartalmaznak különböző kombinációkban.
Számos vírusbetegség elleni oltásunk tartalmaz inaktivált víruspartikulumokat. Ilyenek például az inaktivált
polio (Salk) vakcina, az influenza, a hepatitis A, veszettség, a vírusos agyhártyagyulladások elleni oltások.
A nem teljes sejtet vagy vírus partikulumot tartalmazó alegységvakcinák egyik leghatásosabb csoportja a toxoid
vakcinák. A toxoid kémiai úton detoxifikált, de antigenitását megtartott exotoxin molekula. Tekintve, hogy ezek
igen jó antigén, rendkívül hatásos védettség hozható létre alkalmazásukkal. Ezen az elven alapulnak a tetanus és
a diftéria elleni oltások. Egyes esetekben poliszacharid alegységvakcinák hordozó fehérjéiként is számításba
jöhet alkalmazásuk a megfelelő T-helper válasz biztosítása céljából (lásd alább).
Jelentős eredményeket hoztak az invazív, magas mortalitással járó betegségek megelőzésében a tisztított tok
poliszacharidot tartalmazó védőoltások. A tok ellenes antitestek elsősorban a baktérium opszonizációjában
játszanak szerepet, illetve baktericid hatással rendelkeznek. Gondot jelentett, hogy a tisztított poliszacharid
polimerek ún. T-independens antignek (lásd az Immunológia fejezetet), így – különösen kisgyermekekben –
nagyon gyenge, illetve csak IgM-re korlátozódó választ váltottak ki, és nem indukáltak memóriát. A problémát a
poliszacharid antigénfehérje hordozóhoz való kapcsolásával sikerült megoldani diftéria toxoidot vagy külső
membránfehérjéket használva e célra. E konjugált védőoltások ma már csecsemőkben is alkalmazhatóak. Ennek
különösen a Haemophilus influenzae B toktípusa elleni oltásnál van jelentősége, hiszen az anyai természetes
védelem csökkenése (6–12 hónap után) a csecsemők, kisgyermekek 3-4 éves korukig az oltás (HIB vakcina)
nélkül csak csekély védettséggel rendelkeznének az invazív fertőzések, elsősorban a haemophilus meningitis
ellen. Tekintve, hogy a másik két tokos kórokozó, mellyel szemben rendelkezünk ilyen típusú védőoltással nem
csak erre a fiatal populációra veszélyes, esetükben – felnőttek részére – rendelkezésre áll az oltás a nem
konjugált, míg kisgyermekek részére a fehérjéhez konjugált változata. A Streptococcus pneumoniae 23
leggyakoribb toktípusát tartalmazó védőoltással (Pneumovac) különösen idősek, lépirtottak, sarló sejtes
anémiában szenvedők vakcinálása javasolt elsősorban a tüdőgyulladás megelőzése céljából. Kisgyermekek
számára jelenleg a 7-valens oltás (Prevenar) terjedt el, de már rendelkezésre áll a 10-, illetve 13-valens forma is.
160
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Először a Neisseria meningitidis ellen is csak a felnőttek számára volt adható az A+C vagy A+C+W135+Y
tisztított tokantigéneket tartalmazó védőoltás. A B tokcsoport poliszacharidját, lévén a humán antigénekkel
olyan fokú hasonlóságot mutat, hogy a szervezet nem ismeri fel idegennek, nem tartalmazza a vakcina. Bár ez
utóbbi problémát máig sem sikerült megoldani (alternatív antigénekkel, főleg külső membránfehérjéket
tartalmazó vakcinákkal előrehaladott kísérletek folynak), ma már rendelkezésre áll a C tok poliszaharida
antigént tartalmazó konjugált, csecsemőknek is adható változat.
Az egyéb alegységvakcinák olyan mikrobiális komponenseket tartalmaznak, melyeket ma már általában
élesztőbe klónozva, abban expresszálva állítanak elő. Ennek példái a HBsAg-t tartalmazó Hepatitis B vakcina, és
a 16 és 18-as típus ellen védő divalens, és a 6,11,16,18-as típusok ellen hatásos tetravalens Humán Papilloma
Vírus(HPV) ellenes vakcinák.
4.4.1.3. Új, illetve kísérleti stádiumban lévő vakcinák
Nem minden kórokozót sikerül az immunogenitás megtartása mellett kellő mértékben attenuálni, illetve az elölt,
inaktív kórokozót tartalmazó, vagy jelenleg már bevált módszerekkel készített alegységvakcinák nem minden
patogén esetben eredményezik a kellő védettséget. Szükség lehet arra is, hogy egy adott kórokozó számos
típusa, pl. szerotípusa ellen érjünk el egy oltással védettséget, amire a jelenlegi vakcinák nem mind alkalmasak.
Éppen ezért intenzív kutatás folyik egyrészt a kórokozók protektív antigénjeinek feltárására, másrészt új,
biztonságos védőoltástípusok kidolgozására.
A hibrid vakcinákegy eleve apatogén (pl. vaccinia vírus), vagy már sikeresen attenuált törzsbe (pl. retrovírusok,
adenovírusok, Salmonella Typhi Ty21a) klónozott, egyébként valamilyen oknál fogva avirulenssé nem tehető
fajból származó antigéneket tartalmaznak. Jelenleg több ilyen kísérleti virális és bakteriális védőoltás áll
kifejlesztés alatt. Előnyük egyrészt, hogy – függően a klónozott antigénektől – elvileg akár több kórokozó, vagy
típus ellen létrehozható velük védettség, másrészt az, hogy a hordozó törzs több különböző vakcina alapjául
szolgálhat, azaz – ismét csak elméletileg – csak egyszer kell egy jól működő avirulens hordozót kifejleszteni.
Az antiidiotípus vakcinák elve, hogy a mikrobiális antigént felismerő antitest (idiotípus) variábilis régiója ellen
termelődött antitest (az anti-idiotípus) lényegében az eredeti antigént képezi le (annak belső képe) (lásd 2.3.14.
ábra). Ezzel immunizálva az eredeti mikrobiális antigén elleni válasz váltható ki.
A DNS-vakcinák lényegében az oltott szervezettel szintetizáltatják az antigént. A protektív antigén génjét egy
eukaryota sejtekben expresszálódni képes plazmidba klónozva magával, a tisztított DNS-sel vakcinálunk bőrbe
vagy izomba oltva. A sejtek felveszik a DNS-t, a gén expresszálódik, az antigén megtermelődik, és a sejtek
felszínén prezentálódik a T-sejtek számára – immunválaszt eredményezve.
A fentiek közül egyes hibrid vakcinák állnak a legközelebb a tényleges, gyakorlati bevezetéshez
4.4.2. Passzív immunizálás
Tekintve, hogy az ellenanyagok hatása szinte azonnali, a passzív immunizálást használhatjuk a feltételezett
expozició után a fertőzés, a tünetek megelőzése céljából (pl. sérüléssel kapcsolatos Hepatitis B prevenció), de
lehetséges a terápiás célú felhasználása is (pl. toxinok okozta tünetek kezelésére). Tekintve, hogy hatásossága
nem igényeli az aktív immunválasz képességét, alkalmazható súlyosan immunkompromittáltakban is.
A passzív immunizálás céljára használhatunk immunizált állatokból (pl. lóból) nyert szérumot. Ilyenek pl. a
torokgyík estén alkalmazott antitoxin, vagy a Clostridium botulinum toxinjával, illetve a gázödémát okozó
clostridiumok toxinjaival történő intoxikáció kezelése. Természetesen az eljárás veszélye a fajidegen
immunglobulinok által kiváltott esetleges allergiás reakció, a szérumbetegség. A reakció általában az azonos
fajból származó immunglubulin második (tehát egy korábbi szenzitizáló) oltása utáni alkalmazása után jön létre.
Jelentkezhet I-es típusú túlérézkenységi reakcióként, mint azonnali anafilaxiás reakció, illetve követheti a III-ik
típusú, immunkomplexek képzésén alapuló reakciók lefolyását, pár nappal a második oltás alkalmazása után,
korai reakcióként. Amennyiben az oltás során olyan nagy mennyiségű immunglobulint alkalmazunk, aminek
elhúzódó kiürülése, lebomlása miatt az érzékenyítést követően a „maradék” antigénnel már szinte egy második
antigén expozícó jön létre, már az első oltást 10–12 nappal követően kialakulhat ez a kórkép. Végül
előfordulhat, hogy az adott állat fehérjéivel oltástól független jön létre érzékenyítés (pl. étkezési fehérjék,
foglalkozással összefüggő expozíció), és már az első oltást egy azonnali anafilaxiás reakció követi. Ezt hívjuk
atópiás vagy primér szérum shocknak.
161
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
A kórkép veszélye miatt az állati immunglobulinnal való oltást mindenképpen meg kell előznie túlérzékenységi
próbának. Az oltóanyag 10-szeres fiziológiás sóoldatos hígításából 0,1 mL-t adunk a bőrbe az egyik alkarba és a
reakciót a csak sóval oltott másik kar reakciójával hasonlítjuk. Amennyiben a beteg érzékeny, lehetőleg másik
fajból származó készítménnyel kell – az érzékenységi próba elvégzése után – próbálkozni. Tekintve, hogy erre
ritkán van lehetőség, és az antitoxikus kezelés alkalmazásának felmerülése azt jelenti, hogy arra életmentő okból
van szükség, megkísérelhetjük a beteg deszenzitizálását. A magyar orvosi gyakorlatban „bezredkázásnak”
nevezett eljárás során a szérumot hosszabb idő alatt, emelkedő dózisban adjuk, először csak szubkután, majd
később i.m. Az eljárás kizárólag az akut anafilaxiás reakcióra úgy farmakológiai, mint intenzív terápiás
szempontból felkészült háttér biztosítása esetén alkalmazható csak.
A humán szérum immunglobulin készítmények nagyszámú egészséges ember összegyűjtött, összekevert
plazmájából készül. Az átlag populáció által (nagy valószínűséggel) akár tünetmentesen is átvészelt betegségek
ellen tartalmaz ellenanyagokat. Ma gyakorlatilag csak hepatitis A-s, illetve kanyarós beteg környezetében lévő
aktívan nem immunizáltak, illetve betegségen át nem esettek védelmére használjuk.
A specifikus humán immunglobulinok hiperimmunizáltak plazmájából kerülnek előállításra. Jelenleg tetanus
toxin (TETIG), varicella-zooster (VZIG), hepatitis B, veszettség és pertussis elleni készítmények állnak
rendelkezésre.
4.4.3. A védőoltások alkalmazásának rendje
Az egyes országok egészségügyi hatóságai törvényi úton szabályozzák, hogy melyek a járványok megelőzése
érdekében az adott országban – a kizáró okoktól eltekintve – mindenki számára kötelezően adandó, életkorhoz
kötött, a megbetegedési veszély esetén és bizonyos foglalkozásokhoz kötötten kötelezően adandó védőoltások. Az
országok előírhatják azt is, hogy adott területekre való utazáskor, vagy onnan érkezéskor milyen oltással kell
rendelkezni. Mindezek mellett számos oltás csak ajánlott, akár utazáshoz kötötten, akár csak a fertőzés általános
elkerülése céljából.
A magyarországi életkorhoz kötött kötelező védőoltások rendjét a 2.4.8.táblázat mutatja. Ezeket az oltásokat
részint folyamatosan, a gyermekorvosi hálózaton keresztül, részint kampányszerűen, az iskola orvosi hálózaton
keresztül adják be. Az utóbbi évek jelentős változásai a hazai oltási rendben az aktív vírust tartalmazó orális
polio vakcina (OPV) felváltása a parenterális, inaktivált változattal (IPV) az előbbi esetén fennálló reverzió
lehetősége miatt, illetve a teljes sejtes, elölt pertussis vakcina reaktivitása miatti lecserélése az acelluláris
változattal.
2.15. táblázat - 2.4.8. táblázat. A 2009. évi magyar oltási naptár
Oltás
Életkor
Megjegyzés
0–6 hét
Szülészeti intézményben
Folyamatos oltások
Kötelező
Önkéntes
BCG
DTPa + IPV + Hib
PCV-7
2 hónap
3 hónap
DTPa + IPV + Hib
DTPa + IPV + Hib
PCV-7
4 hónap
MMR
PCV-7
15 hónap
DTPa + IPV + Hib
18 hónap
DTPa + IPV
6 év
162
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
2.ÁLTALÁNOS ORVOSI
MIKROBIOLÓGIA
Kampány oltások
dTap emlékeztető
11 év
VI. osztály, szeptember
MMR reavakcináció
11 év
VI. osztály, október
Hepatitis B
13 illetve 14 év
oltás, VII. vagy
osztály, szeptember
VIII.
BCG - Bacillus Calmette-Guérin (élő attenuált TBC-vakcina); DTPa – Diftéria és tetanus toxoid és acelluláris
pertussis komponens; IPV – inaktivált polio vakcina; Hib – Haemophilus influenzae b konjugált tok
poliszaharid; MMR – Morbilli (kanyaró), mumps és rubeola attenuált vírusokat tartalmazó oltás; dTap Diftéria és tetanusz toxoid és acelluláris pertussis komponens – újraoltásra
A megbetegedés veszélye esetén kötelező védőoltásokadandóak a hastífuszos, diftériás, pertusszisos,
kanyarós, rubeolás, mumpszos beteg környezetében lévő veszélyeztetetteknek, azaz a nem oltottakat, illetve
egyes kórképek esetén az azon még át nem esetteket a vonatkozó rendszabályok szerint aktív immunizálásban
kell részesíteni. Ugyancsak aktív védelemben részesítendőek a veszettség expozíciónak kitettek, illetve a
hepatitis A-s beteg környezetében a veszélyeztetettek. A megfelelő passzív immunizálásban részesítendőek a
Hepatitis A-s, illetve kanyarós beteg környezetében az aktívan nem immunizáltak és a betegségen át nem
esettek.
A megelőző aktív védőoltás meglétét, annak idejét, illetve a sérülés jellegét (pl. roncsolt, kiterjedt, földdel
szennyezett) figyelembe véve aktív vagy aktív és passziv tetanusz elleni védelemben részesítendő a sérültek
meghatározott köre.
A foglalkozáshoz kötöttenegyes munkakörökben az expozíció veszélye miatt kötelezővé tehetőek, esetleg
ajánlhatóak, ingyenesen nyújtottak egyes oltások. Ilyenek a hastífusz (csatorna munkások, mikrobiológusok,
infektológusok), kullancs-encephalitis (erdőgazdasági dolgozók), hepatitis (egészségügyi dolgozók szükebb (A),
illetve tágabb (B) köre), veszettség (pl. állatorvosok), diftéria (emlékeztető oltás, pl. infektológusok), tetanusz
(emlékeztető oltás), meningococcus meningitisz (mikrobiológusok), influenza (egészségügyi dolgozók) elleni
vakcinák.
Az utazáshoz kötött oltások közül, nemzetközi megállapodások szerint, az endémiás területre utazók számára
kötelező a sárgaláz elleni oltás. Egyes országok ezen felül a beutazóktól, közegészségügyi megfontolásokból,
megkövetelhetnek további oltásokat. Ezt teszi pl. Szaud-Arábia a mekkai zarándoklatra érkezőktől a
meningococcus vakcina vonatkozásában. Emellett számos olyan oltás van, pl. tífusz, kolera, pertussis és diftéria,
polio revakcináció, hepatits A, melyek endémiás területre utazóknak ajánlottak.
A megbetegedés elkerülése érdekében egyéni döntés alapján igénybe vehető oltások
pl. a kullancs
encephalitis, a hepatitis A, az influenza, a pneumococcus, a HPV, a rotavirus, vagy a bárányhimlő-ellenes aktív
védőoltások.
163
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. fejezet - 3. RÉSZLETES
MIKROBIOLÓGIA
1. 3.1. PRIONBETEGSÉGEK
Füzi Miklós
A prionbetegségek, más néven spongiform encephalopathiák számos emlősfajban előfordulnak (3.1.1.
táblázat). A prionok természetével, a kórkép patogenezisével az Általános mikrobiológia című fejezetben (2.1.)
már megismerkedtünk.
A fertőzések valamennyi klinikai megjelenés formájára jellemző a hasonló degeneratív, gyulladásmentes
patológiai kép, amely az idegsejtek nagyfokú pusztulásának következménye. A neuronok elhalásával
párhuzamosan az asztrociták felszaporodása figyelhető meg. Makroszkóposan az agy szivacsos (spongiform)
tapintatúvá válik. Az első tünetek igen hosszú inkubáció után alakulnak ki, ezt követően azonban a folyamat
gyorsan és feltartóztathatatlanul progrediál és minden esetben halálhoz vezet.
3.1. táblázat - 3.1.1. táblázat. Humán és állatok között előforduló prionbetegségek
Gazdaszervezet
Betegség
Terjedési mód
Humán
Creutzfeldt–Jakob-betegség
ismeretlen
kórképek
öröklődő
nozokomiális
per os (fertőzött szarvasmarha
belsőség fogyasztása)
Gerstmann–Straussler–Scheinkerkór
öröklődő
ismeretlen
Fatalis familiáris insomnia
öröklődő
ismeretlen
Állati betegségek
Kuru
per os
Scrapie (surlókór)
kontakt
Bovin
encephalopathiája
spongiform per os
Nyércek
encephalopathiája
spongiform per os
Macskák
encephalopáthiája
spongiform per os
Krónikus senyvesztő betegség
(szarvasfajták)
164
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
kontakt
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
1.1. A humán kórképek
A Creutzfeldt–Jakob-betegség (CJD) a legfontosabb emberi prionbetegség, az egész világon előfordul;
incidenciája 0,5–2 eset/1 millió lakos/év. Az inkubáció változatos, de általában rendkívül hosszú, néhány évtől
több évtizedig is terjedhet. A tünetek kezdetben nem specifikusak: álmatlanság, szorongás, súlyvesztés
figyelhető meg. Ezt követően alakul ki a jellegzetes memóriavesztés, amely egy idő után dezorientáltsághoz
vezet. A betegség előrehaladtával afázia, illetve apraxia fejlődhet ki, ezen kívül különböző szemtünetek,
rigiditáshoz vezető pyramidális, valamint extrapyramidális szimptómák is előfordulhatnak. Az átlagos lefolyási
idő 6 hónap. A diagnózis felállítását segíti, hogy az EEG-n általában jellegzetes kiugrások (spike-ok) láthatók. A
biztos diagnózis csak a halál beállta után az agyszövetből a kóros PrPSc immunohisztokémiával vagy Western
blottal történő kimutatásával állítható fel.
A Creutzfeldt–Jakob-kór eseteinek mintegy 80%-a elszórtan (sporadikusan) jelentkezik, és eredete ismeretlen.
Felmerül, hogy az esetek egy részéért, a kóros PrPSc konformáció megjelenéséért esetleg az élet során
akkumulálódó szomatikus mutációk lennének felelősek. Valószínű azonban, hogy az esetek jelentős részét a
PrPC spontán hibás konformáció váltása okozza, ami aztán már a többi fehérjemolekulát is érintő önfenntartó
folyamattá alakul (lásd 2.1. fejezet).
Hogy az erre való hajlamot egyéb genetikai faktorok hogy befolyásolják, illetve, hogy külső tényezőknek
milyen szerepe lehet a sporadikus megbetegedések kialakulásában, jelenleg a prionológia intenzíven kutatott
területei. A megbetegedések további 10–15%-a genetikus eredetű. Ezek a betegek PrP génjükben különböző
örökölt mutációkat hordoznak, aminek következtében a betegség jelentkezése minden esetben familiáris. A
megbetegedések fennmaradó része nosocomialis infekció következménye. Leírtak kórházi Creutzfeldt–Jakobfertőzést cornea, valamint dura mater transzplantáció következtében, különböző halottból kivont hormonokkal
történő kezelés után, nem megfelelően sterilizált agysebészeti eszközök használata során és transzfúzióhoz
kapcsolódóan. Ezen kívül többen feltételezik, hogy a betegség szemnyomásmérés alkalmával is átterjedhet.
A Creutzfeldt–Jakob-betegség speciális formája a variáns Creutzfeldt-Jakob kór (vCJD), amely bizonyítottan
prionbetegségben szenvedő szarvasmarhák fertőzött szöveteinek (elsősorban agyának vagy agyszövettel
szennyezett hústermékeinek) fogyasztása révén alakul ki. Az esetek elsősorban Nagy-Britanniában jelentkeztek,
ahol az 1980–90-es években hatalmas prionbetegség-járvány zajlott a szarvasmarhák között. A variáns
Creutzfeldt–Jakob-betegség – egyelőre ismeretlen okból – döntően fiatalok körében jelentkezett, lefolyása az
átlagosnál hosszabb, és patológiai képe is eltér a sporadikus megbetegedéstől.
A Gerstmann–Straussler–Scheinker-kór a Creutzfeldt–Jakob-betegség különleges formájának tekinthető. Az
esetek döntő többségében öröklődő, de ritkán előfordul sporadikus formája is. Mivel a betegség elsősorban a
kisagyat érinti, a jellemző tünet az ataxia.
A fatalis familiaris insomia ugyancsak a Creutzfeldt–Jakob-betegség egy döntően öröklődő, ritka változatának
számít, amelyben a vezető tünet az alvászavar.
A kuru. Az új-guineai bennszülöttek között az 1950-es, 60-as években több ezer személyt érintő prionbetegségjárvány zajlott le. A kórképet a helyiek szóhasználatát átvéve „kuru”-nak nevezték el. A betegség bizonyítottan
rituális kannibalizmussal terjedt és tünetegyüttese ugyancsak közel állt a Creutzfeldt–Jakob-betegséghez.
1.2. Az állatok között előforduló kórképek
Ezek közül két nagyon fontos betegséget kell kiemelni: a szarvasmarhák
encephalopathiáját (BSE) és a juhok között előforduló surlókórt, a scrapie-t.
bovin
spongiform
A Nagy Britanniában lezajlott BSE-járvány mintegy 180.000 állatot érintett, és igen komoly gazdasági kárt
okozott. A betegség kizárólag élelmiszer útján terjedt: a szarvasmarhákat különböző kérődző fajok
belsőségeiből előállított energiadús táppal etették, amelynek készítéséhez feltehetően prionbetegségben
elpusztult állatok (pl. juhok) szerveit is felhasználták. A tápok készítése során a számos fiziko-kémiai behatással
szemben ellenálló kórokozó „életben”, azaz fertőzőképes állapotban maradhatott. Mint említettük a BSE humán
megbetegedéseket is okozott, amelyek a beteg állatok belsőségeinek fogyasztása révén alakultak ki. Fentiek
alapján valószínűsíthető a prion terjedése a juh – szarvasmarha – ember vonalon.
A scrapie, magyar nevén súrlókór feltehetőleg az egész világon előfordul. A BSE-vel, a humán prion
betegségekkel, és számos más emlősfajnál megfigyelt prionbetegséggel ellentétben kontakt úton terjed. A
kontakt terjedés mechanizmusa egyelőre ismeretlen, egyesek feltételezése szerint az átvitelben valamilyen
165
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
vektor játszhat szerepet. A betegség mind angol, mind magyar elnevezése az állatok jellegzetes mozgására utal.
A központi idegrendszer érintettségének következtében a beteg állatok erős viszketést éreznek, aminek
enyhítésére testüket a kerítéshez, vagy az istálló falához dörzsölik. A scrapie emberre történő átterjedésének
lehetősége egyelőre nem bizonyított, de nem is zárható ki.
1.3. Diagnózis és terápia
Jelenleg egyszerű módszer nem áll rendelkezésre a fertőzések in vivo igazolására, a diagnózis elsősorban az
anamnézisen és a klinikai tüneteken alapul. A feltételezés igazolható a Proteináz K rezisztens PrP Western
blottal, PrP-specifikus ellenanyagokkal történő kimutatásával mandulabiopsziából. A biztos diagnózis post
mortem állítható fel az agy szövettani, immunhisztológiai feldolgozása során. Jelenleg oki kezelést nem
ismerünk.
2. 3.2. RÉSZLETES VIROLÓGIA
2.1. DNS vírusok
2.1.1. Poxvírusok
Kónya József
2.1.1.1. Szerkezet
A poxvírusok (Poxviridae család) a legnagyobb méretű és legösszetettebb vírusok. Lineáris kettős szálú DNSgenommal, komplex kapszidszimmetriával, burokkal rendelkező vírusok. A virionban a burok és a
nukleokapszid között ismeretlen funkciójú laterális testek helyezkednek el (2.1.5. ábra).
A Poxviridae családba embereket és állatokat megbetegítő vírusok tartoznak. Az orvosi jelentőségű poxvírusok
taxonómiailag négy nemzetségbe tartoznak (3.2.1. táblázat).
3.2. táblázat - 3.2.1. táblázat. Az orvosi szempontból fontos poxvírusok
NEMZETSÉG
VÍRUS
TERMÉSZETES GAZDA
Orthopoxvirus
variola vírus
Ember
vaccinia vírus
?
majomhimlő vírus
majom
tehénhimlő vírus
szarvasmarha
orf vírus
birka
pseudocowpox vírus
szarvasmarha
bovine papular stomatitis vírus
szarvasmarha
Molluscipoxvirus
Molluscum contagiosum vírus
ember
Yatapoxvirus
tanapox vírus
majom
yabapox vírus
majom
Parapoxvirus
Az emberiség történelmének egyik rettegett betegsége volt a variola vírus által okozott fekete himlő, amelyet a
XX. században sikeresen eradikáltak a Földről, de az illegálisan fenntartott laboratóriumi törzsek még ma is a
166
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
bioterrorizmus lehetséges eszközeiként jönnek szóba. Egyes állati poxvírusok akcidentálisan humán fertőzéseket
okozhatnak, amelyek differenciáldiagnosztikája és a variolafertőzés kizárása alapvető közegészségügyi érdek.
2.1.1.2. Antigénszerkezet
A gerinceseket megbetegítő poxvírusokban közös nukleoprotein antigén fordul elő. Nemzetségen belül a
burokantigének között is jelentős keresztreaktivitás áll fenn, aminek a védőoltások kifejlesztésében volt kiemelt
szerepe.
Variola vírus
A magas halálozással járó feketehimlő (variola vera) kórokozója volt. A fertőzés behatolási kapuja a felső légúti
nyálkahártya volt. A gazdaszervezetben a fertőzés terjedése sorrendben a következő területeket érintette:
a regionális nyirokszerveket,
tranziens viraemia révén a retikuloendoteliális rendszert,
szekunder viraemia révén a zsigeri szerveket (generalizált fertőzés), a szájüreg és a felsőlégutak nyálkahártyáját,
valamint a bőrt.
Az utóbbi szakaszban jelentek meg a jellegzetes kiütések, amelyekből a vírus a külvilágba ürült, a beteg ebben a
szakaszban volt fertőző. A fertőzés kontagiozitása magas volt, azaz a fertőző beteggel kontaktusba kerülő
fogékony személy nagy valószínűséggel megfertőződött.
A kiütések a szekunder viraemia következtében a hámban kialakuló gócokból fejlődtek ki. A jellegzetes
himlőkiütések hátterében álló patomehanizmusok alapvetően megegyeznek a többi poxvíruséval. Az infekciós
gócokban szövettanilag a stratum spinosum proliferációja figyelhető meg citoplazmatikus zárványtestekkel,
amelyek a poxvírusokra jellemző citoplazmatikus replikációra utalnak. A proliferáció a vírus által kódolt, az
EGF és a TGF-alfa növekedési faktorokhoz hasonló virális növekedési faktorok következtében alakul ki.
Később a stratum basale és a stratum spinosum sejtjei megduzzadnak, ún. ballon degeneráción mennek át, a
lizálódó sejtek „összefolynak” és a helyükön vesicula képződik (3.2.1. ábra), amelyikbe később fehérvérsejtes
infiltráció, esetleg bakteriális felülfertőzés figyelhető meg. Végül az infekciós gócokban a bőr teljes
vastagságában nekrotizálódik, ami a későbbiekben hegképződéshez vezet.
3.2.1. ábra. Himlőben szenvedő beteg (CDC, PHIL, USA, No 10487. Dr. John Nobbe Jr. felvétele)
A szövettani elváltozások makroszkóposan először vöröses színű maculákban, majd éles széllel kiemelkedő
papulákban, vesiculákban, nekrotizáló pustulákban, végül pörkképződésben nyilvánulnak meg. A vesiculának, a
pustulának a bennéke és a beszáradt pörk erősen fertőző.
A feketehimlő eradikálása a Földről a fertőző betegségek elleni küzdelem legnagyobb fegyverténye volt. Az
összehangolt nemzetközi akció alapjául az szolgált, hogy a variolavírus kielégítette az eradikáció feltételeit:
csak embert fertőz a kórokozó, nincs állati rezervoár,
a fertőzött személy megbetegszik, sem tünetmentes fertőzés, sem egészséges kórokozó-hordozás nem jellemző,
167
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
stabil antigénszerkezete van,
rendelkezünk hatásos vakcinával.
Tehénhimlő vírus
A tehénhimlő szarvasmarhában a tőgyre lokalizált fertőzést okoz. Kézi fejésnél a bőr mikrosérülésein keresztül
fertőz. Az inokuláció helyén kifejlődik a nekrotizáló pustula, amelyhez láz, lymphadenitis társul. Edward Jenner
tette azt az eredeti megfigyelést, hogy a fertőzésen átesett fejőnők nem betegedtek meg fekete himlőben, és
elsőként talált megoldást vakcina reprodukálható előállítására.
Vaccinia vírus
A vaccinia elnevezés a tehénből származó készítményre utal, amelyet a fekete himlő megelőzésére használtak
több mint egy évszázadon keresztül. A vakcina és a vakcinálás általánosan használt fogalmai a modern
orvostudomány első sikeres aktív védőoltására emlékeztetnek (a vakcina elnevezés Pasteur javaslatára a latin
vacca ’tehén’szóból származik). Ma már nem lehet megállapítani, hogy a vaccinia vírus hogyan szelektálódott
ki a több évszázados mesterséges fenntartás alatt. A vaccinia vírus – szemben a variola vírussal – számos
gazdafajt képes fertőzni. Érdekesség, hogy Indiában a védőoltásra alkalmazott vaccinia vírus ráterjedt és
adaptálódott a bivalyokra, amelyekben a tehénhimlőhöz hasonló elváltozásokat hoz létre.
A nemzetségen belül fennálló antigén rokonság tette lehetővé, hogy vakcina vírussal történő (mesterséges)
fertőzés után ugyanúgy életre szóló védettség alakult ki, mint a fekete himlőből történt felgyógyulás után. A
vaccinia vírust a megsértett bőrfelszínen keresztül juttatták be a szervezetbe, a jellegzetes himlőkiütés általában
az inokuláció helyén fejlődött ki. Bár a vaccinia oltás általában lokális fertőzést vált ki, ritkán életveszélyes
generalizált fertőzést okozhat vagy távoli szervekbe (agy, szem ekzemás bőr) szóródva súlyos megbetegedést
válthat ki.
A klinikai kipróbálás alatt lévő rekombináns vakcinia vírusok hatékony vektorok olyan idegen fehérjék
bejutatására a szervezetbe, amelyekkel immunizálni kívánnak. Főleg a tumorellenes immunizálásban
játszhatnak fontos szerepet.
Majomhimlővírus
A főemlősökben endémiás majomhimlővírus természetes fennmaradásában valószínűleg a rágcsálóknak is
rezervoár szerepük van. Természetes körülmények között a főemlős fajok közötti távoli kapcsolat miatt kicsi az
esélye az emberi fertőzéseknek. Az ipari civilizáció által keltett igények, mint egzotikus állatok fogva tartása,
preparálása azonban utat nyitottak az emberi fertőzések felé, a kórokozó felismerését pedig a fekete himlő elleni
intézkedések tették lehetővé. A megbetegedés hasonló a fekete himlőhöz, nem vakcináltakban halálos kimenetel
is előfordul. A majomhimlővírus mérsékelt eséllyelemberről emberre is terjedhet.
Molluscum contagiosum vírus
A Molluscipoxvirus nemzetségbe tartozó humán kórokozó. Közvetlen kontaktussal, elsősorban szexuális
kontaktussal terjed. A fertőzött gócban más poxvírusokhoz hasonlóan benignus hámburjánzást (papula) okoz,
amelyet azonban csak minimális sejtpusztulás követ, a papulákon köldökszerű behúzódást okozva.
Testhajlatokban a lézió begyulladhat és kifekélyesedhet, amit herpeszes elváltozásoktól kell megkülönböztetni.
A fertőzés több hónapig elhúzódik. AIDS-ben a bőrléziók hajlamosak nagy számban és tartósan perzisztálni.
2.1.1.3. Poxvírusok laboratóriumi diagnosztikája
Minden fekete himlőre hasonlító megbetegedésből el kell végezni a laboratóriumi diagnosztikát. A
közegészségügyi laboratóriumok útmutatása alapján mintát kell venni a bőr elváltozásból. Direkt
elektronmikroszkópos vizsgálattal rövid időn belül kimutathatók a poxvírusok a betegmintában, de a morfológia
alapján csak a nemzetségek különíthetők el. Embrionált tojásban a súlyos fertőzést okozó poxvírusok
tenyészthetők, a chorioallantois membránon kialakuló elváltozás (pock) morfológiája alapján a fajra lehet
következtetni. A virális DNS azonosítása PCR módszerrel elvégezhető közvetlenül a betegmintában vagy
tenyésztés után. Ellenanyag-vizsgálatokkal utólagosan meg lehet erősíteni a diagnózist, de nem lehet a
nemzetségen belül differenciálni vagy a fertőzést a védőoltástól megkülönböztetni.
2.1.1.4. Terápia
168
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Vaccinia immunglobulin készíthető vaccinia oltott donorok plazmájából. A fekete himlő erdikálásához
hozzájárult a methisazon, amely a megbetegedettek kontaktjainak profilaxisát biztosította. Korlátozott adatok
arra utalnak, hogy a cidofovir hatásos lehet súlyos poxvírusfertőzésekben.
2.1.2. Humán Herpesvírusok
Kónya József
A humán herpesvírusok az állatokat fertőző herpesvírusok sokaságával együtt a Herpesviridae családba
tartoznak. A nyolc ismert humán herpesvírus faj 3 alcsalád, az Alpha-, a Beta- és a Gammaherpesvirinae között
oszlik meg. A humán herpesvírusok hivatalos elnevezése (humán herpesvírus (HHV- 1-8) taxonómiai alapon
történik, de az első öt fajnak inkább a hagyományos neveit használják (3.2.2. táblázat). A herpesvírusok
természetes körülmények között szigorúan gazdaspecifikusak, azaz csak a saját gazdafaj fertőzött egyedeiből
ürülnek olyan módon, hogy a többi egyedet megfertőzzék. Az embernek is természetes rezisztenciája van a
többi gerinces és gerinctelen faj herpesvírusával szemben, kivéve a majomharapással terjedő herpesvírus B-t,
amellyel történő fertőzés magas letalitású encephalitishez vezet.
3.3. táblázat - 3.2.2. táblázat. Humán herpesvírusok
HAGYOMÁNYOS
Név
Alphaherpesvirinae
Betaherpesvirinae
HIVATALOS
Rövidítés
Név
Rövidítés
herpes simplex vírus HSV-1
1
humán herpesvírus 1 HHV-1
herpes simplex vírus HSV-2
2
humán herpesvírus 2 HHV-2
varicella zoster vírus VZV
humán herpesvírus 3 HHV-3
cytomegalovírus
humán herpesvírus 5 HHV-5
CMV
humán herpesvírus 6 HHV-6
humán herpesvírus 7 HHV-7
Gammaherpesvirinae Epstein–Barr-vírus
Kaposi-sarcoma
herpesvírus
EBV
humán herpesvírus 4 HHV-4
KSHV
humán herpesvírus 8 HHV-8
A Herpesviridae családra jellemző morfológiai tulajdonság a kettős szálú lineáris nagyméretű(150–250 kb) DNS
genom, a vírusburok (peplon), valamint az ikozahedrális (kubikális) szimmetriájú nukleokapszid és a burok
között található amorf mátrixanyag, amely szabálytalan külsőt kölcsönöz a virionnak. A családot sajátos
replikációs stratégia jellemzi. A DNS-genom a fertőzött sejt magjába jut, ahol beindulhat a lítikus, azaz
produktív vírusciklus, de látens fertőzés is kialakulhat. A gazdaszervezet szintjén a herpesvírusokkal történt
primer fertőzések következtében életreszóló látencia alakul ki, azaz mindegyik herpesvírus faj a rá jellemző
szövetekben inaktív formában úgy marad fenn, hogy közben genomja önállóan nem – legfeljebb csak a
gazdasejt genomjával szinkronban – replikálódik és a látensen fertőzött gazdasejt rejtve marad az
immunrendszer elől. A látensen fertőzött sejtben a vírus véletlenszerűen reaktiválódhat, azaz átmehet lítikus
ciklusba a fertőzés. A herpesvírusokkal szemben hatékony immunválasz alakul ki, amely megakadályozza, hogy
a gazdaszervezetet veszélyeztető szövetkárosodás alakuljon ki a reaktiváció következtében. Akiknél viszont
természetes (pl. életkor) vagy szerzett (pl. HIV-vírus) okból átmenetileg vagy tartósan legyengül az
immunvédekezés, a humán herpesvírusok életet veszélyeztető megbetegedéseket okoznak, akár primer, akár
reaktiválódó fertőzés következtében.
169
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Ha a fertőzött sejtben beindul a lítikus ciklus, akkor az egyes gének expressziója ütemezetten 3 lépcsőben
történik:
Elsőként a nagyon korai (immediate early, IE) gének fejeződnek ki, amelyek termékei részben a vírusgenom
fennmaradását biztosítják a fertőzött sejtben, részben a korai (early, E) fehérjék termelését indukálják.
A korai fehérjék általában a viriont alkotó makromolekulák szintézisében, érésében játszanak szerepet (pl.
virális DNS polimeráz).
A viriont felépítő struktúrfehérjék a késői (late, L) fázisban szintetizálódnak.
A nukleokapszid a sejtmagban szintetizálódik, ahol zárványtestek alakulnak ki. A képződő virionok burka a
maghártyából származik.
2.1.2.1. Herpes simplex vírusok
Szerkezet
Az Alphaherpesvirinae alcsaládba tartozó herpes simplex vírus 1 (HSV-1, HHV-1) és herpes simplex vírus 2
(HSV-2, HHV-2) kettős szálú DNS genommal és burokkal rendelkezik. A nagy méretű vírusok közé tartoznak.
A burokban található glikoproteinek jó antigének, a HSV-1 és HSV-2 antigénszerkezete nagymértékben
hasonló, a glikoprotein G alapján azonban a két vírus szerológiai módszerekkel elkülöníthető.
Patogenezis
A herpes simplex vírusok in vivo a hám- és az idegsejteket fertőzik, de súlyos esetben a perivaszkuláris
szöveteket is érintheti a fertőzés. A lítikus vírusciklus gyorsan, 2-3 nap alatt lezajlik. A herpes simplex vírusok
citolitikus hatásúak, a lítikus ciklus végén a fertőzött sejt lízise során egyszerre szabadulnak ki nagy számban az
újonnan képződött virionok. A sejtpusztulás (necrosis) lokális gyulladási reakciót vált ki és fertőzött szövet
károsodásához vezet.
A primer fertőzés a behatolási kapuban zajlik le. A vírus a perifériás idegek mentén eljut az érzőganglionokba,
ahol az érző idegek sejttestében életreszóló látens fertőzést alakít ki. Az orofaciális fertőzések következtében a
ganglion trigeminalében, genitális fertőzések következtében a ganglion sacralében alakul ki a látencia. A látens
vírusfertőzés időről időre reaktiválódik és érzőidegek mentén a primer fertőzés helyére vagy közelébe terjed. A
reaktiválódott fertőzést az immunrendszer kontrollálja. Az immunválasz hatékonyságától függően a
reaktiválódó fertőzés következtében tünetmentes vírusürítés vagy jellegzetes herpeszes tünetekkel járó rekurrens
megbetegedés alakulhat ki. A reaktivációt elősegítheti láz, UV-fény, emocionális hatások, az immunkontrollt
hormonális változások, trauma, stressz, kimerülés, immunszuppresszív kezelés vagy fertőzés gyengítheti.
A bőrben és a nyálkahártyákon zajló primer vagy rekurrens herpes simplex fertőzés következtében először
szerózus folyadékkal teli vesiculumok alakulnak ki a hám rétegei között. A vesiculák alapján találhatók azok a
sejtek, amelyekben a vírus szaporodik, a hólyagbennékben pedig a virionok és némi sejttörmelék szaporodik fel.
A vesiculumok felszakadásával a vírus a környezetbe ürül, a vesiculum helyén fekély marad vissza. A száraz
környezetnek kitett kifekélyesedett bőrlaesiókon pörk képződik.
Megbetegedések
Gingivostomatitis. Primer fertőzés következtében alakulhat ki kisgyermekekben, de enyhébb formában
rekurrens fertőzés következményeként is megjelenhet. A gingiván és a buccán hólyagos, kifekélyesedő kiütések
jelennek meg. Fájdalommal, lázzal lokális oedemával járó állapot.
Herpes labialis. A közismert ajakherpesz a tipikus rekurrens formája az orofacialis régióban bekövetkező –
sokszor tünetmentes – pimer fertőzéseknek. A laesiók általában az ajak-nyálkahártya és a bőr határán jelennek
meg. A leggyakoribb herpeses megbetegedés, egyes személyekben bizonyos hatásokra (pl. nagyobb UVsugárdózis, menstruáció) menetrendszerűen kialakul általában ugyanazon a helyen.
Keratoconjunctivitis. A conjunctiván és a corneán beszűrődések majd kifekélyesedő laesiók jelennek meg. A
laesiók hegképződéssel gyógyulnak. Ha a primer keratoconjunctivitist később rendszeresen követik a rekurrens
fertőzések, a cornea egyre jobban kiterjedő hegesedése vakságot okozhat.
170
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Bőrfertőzések. Bőrsérüléseken keresztül is fertőzhetnek a herpes simplex vírusok. Amíg a gumikesztyű
használata nem volt általános, az egészségügyi dolgozók, különösen a fogorvosok ki voltak téve a herpeszes
ujjgyulladásnak. Az ekzemás bőrterületek is szolgálhatnak behatolási kapuként ekzema herpeticum Kaposi
megbetegedést okozva.
Herpes genitalis. Az anogenitalis régióban fájdalmas hólyagos, kifekélyesedő laesiók jelennek meg. A
rekurrens fertőzés tünetei enyhébbek, mint a primer fertőzésnek. A fertőzés nemi úton terjed, elsősorban HSV-2
ritkábban HSV-1 okozza. A terhesség alatt jelentkező herpes genitalis komoly veszélyt jelent a magzatra, illetve
az újszülöttre. (lásd perinatalis HSV-fertőzés).
Központi idegrendszeri fertőzések. A herpes simplex vírusok aszeptikus meningitist és igen súlyos lefolyású
encephalitist okozhatnak. Az utóbbit a temporális lebenyben kialakuló nekrotikus gócok jellemzik, és
elsősorban HSV-1 okozza. Kezeletlen esetben igen gyakran fatalis kimenetelű a megbetegedés, de gyógyulás
esetén is súlyos mentális zavarok maradhatnak vissza. A betegség gyorsan progrediál, a herpeszes encephalitis
gyanúja esetén az antivirális kezelést haladéktalanul meg kell kezdeni és a herpes etiológia kizárásáig, vagy a
gyógyulásig folytatni kell. Még az időben elkezdett kezelés mellett is előfordul fatális kimenetel vagy végleges
idegrendszeri károsodás.
A celluláris immunitás károsodása (pl. AIDS, hematológiai malignomák) miatt az orofaciális és az
anogenitális régióban kiterjedt herpeses laesiók fejlődhetnek ki, és a laesiók megjelenhetnek a légző és az
emésztőszervek nyálkahártyáján is.
Perinatalis fertőzések. Leggyakrabban a szülőcsatornában történik a fertőzés, ritkábban aszcendáló, még
ritkábban transzplacentáris méhűri fertőzés következménye. A fertőzések döntő többségét HSV-2 okozza.
Minél fiatalabb magzatot érint a fertőzés, annál nagyobb az esélye a méhen belüli elhalásnak. A HSV fertőzés a
harmadik trimeszterben koraszülést, idegrendszeri károsodást, bőrlaesiókat, keratoconjunctivitist okozhat. A
szülőcsatornában intrapartum bekövetkező fertőzés következtében kialakuló megbetegedések súlyossági
sorrendben:
Disszeminált perinatalis HSV fertőzésben mucocután laesiók mellett a központi idegrendszerben, májban,
mellékvesékben keletkeznek súlyos károsodások. Igen magas a letalitás, a túlélőkben súlyos idegrendszeri
károsodások maradnak vissza. Encefalitis izoláltan is kialakulhat, kezeletlen esetben a letalitása magas, a
túlélőkben súlyos idegrendszeri károsodások maradnak vissza. Keratoconjunctivitis következtében
chorioretinitis alakulhat ki. A bőr- és szájfertőzések többször is kiújulhatnak, de egyéb súlyos következménnyel
általában nem járnak.
Átvitel és epidemiológia
A fertőzőképes virionok ürülhetnek a bőr vagy a nyálkahártyák herpeses laesióiból vagy tünetmentesen a
nyálkahártyákból. Az ép bőrön keresztül nem képesek a herpes simplex vírusok fertőzni és a bőrfelület száraz
környezetében hamar inkativálódnak. Az egyes nyálkahártyákra jellemző szekrétumokban (pl. nyál, genitális
váladék) közvetlen kontaktussal fogékony személyekbe átjuthatnak a fertőző virionok. Ilyen környezetben a
virionok hosszabban megtartják fertőzőképességüket, és nyákban passzív mozgással könnyen eljutnak a
mikrosérülésekbe, amelyek a fertőzés kapujaként szolgálnak.
Az orofaciális fertőzésekben inkább a HSV-1, míg a genitális fertőzésekben inkább a HSV-2 játszik szerepet, de
az utóbbi évtizedekben a szexuális szokások változása miatt egyre inkább elmosódnak a különbségek a két
herpes simplex vírus anatómiai lokalizációjában. Az emberi populáció átfertőzöttsége HSV-1 vírussal igen
magas (>90%), de a fertőzöttek többségében vagy nem, vagy csak egy-két alkalommal alakul ki herpeses
megbetegedés egész életük során. A fertőzöttek egy kis részében viszont rendszeresen kialakul rekurrens
herpeses megbetegedés: elsősorban herpes labialis, de vannak akikben herpes genitalis. Az egyéb herpeses
megbetegedések előfordulása sporadikus. A primer HSV-1 fertőzés általában kisgyermekkorban következik be,
míg a HSV-2 fertőzés inkább a szexuálisan aktív életkorban történik. A látens vagy akár a reaktiválódó HSV-1
fertőzés nem véd a HSV-2 fertőzés ellen. Azonban a rekurrens herpeses megbetegedések többnyire abban a
régióban ismétlődnek, amelyben az első herpes simplex fertőzés következett be. Ily módon a korai életkorban
szerzett orofaciális HSV-1 fertőzés után már kisebb az esélye, hogy más (pl. genitális) régióban szerzett HSV-2
fertőzés rendszeresen rekurrens megbetegedést okozzon.
Immunitás
171
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A herpes simplex vírusok szaporodására az immunrendszer határozott szisztémás válasszal reagál, amely mind
humorális, mind celluláris mechanizmusokat felölel. Valószínűleg a celluláris immunválasz hatékonysága
határozza meg, hogy egyesekben miért alakul rendszeresen rekurrens herpeszes megbetegedés, míg másokban
nem. Az ellenanyagok nem képesek megakadályozni a reaktiválódó fertőzést. Immunkompetens szervezetben a
primer fertőzést követően a keringésben megjelennek előbb az IgM, majd IgG vírusspecifikus ellenanyagok. A
sorozatos szimptomás vagy tünetmentes reaktiválódásból eredő antigéninger következtében egyénenként is és
időben is változik a vírusspecifikus IgG-szint, az ellenanyagtermelő sejtek mind nagyobb részében bekövetkezik
az izotípusváltás, ezért a késői reaktivációkban az IgM válasz elmaradhat.
Laboratóriumi diagnosztika
Az orofacialis herpeszes megbetegedések általában fizikális vizsgálattal felismerhetők. A HSV által okozott
genitális fekélyek kóroki diagnózisa a fekély alapjáról vett festett kenetből (Tzank-kenet) felállítható a
jellegzetes citopátiás jelek (pl. sokmagvú óriássejtek) alapján (3.2.2. ábra).
3.2.2. ábra. HSV-2 citopátiás hatása Vero-sejtekben. M: morfológiailag ép sejtek, K: lekerekedett sejtek,
D: megduzzadt sejtek, F: sejtfúzióval létrejött több magvú óriássejtek
A fiatal bőr- vagy nyálkahártya-laesiókból a vírus kitenyészthető, ahogy a laesio öregszik, és egyre inkább a
gyulladásos komponens lesz a meghatározó, úgy csökken a herpes simpex vírusok kitenyésztésének az esélye. A
vírus DNS kimutatásán alapuló érzékeny laboratóriumi módszerek bármely herpeses megbetegedés
diagnosztikájában alkalmazhatóak, azonban legfontosabb indikációs területük a terhesség alatti genitális és a
központi idegrendszeri fertőzések diagnosztikája. Az utóbbiban csak a DNS amplifikációs (PCR) módszerek
elég érzékenyek ahhoz, hogy megbízható eredményt nyújtsanak.
Az ellenanyagválasz diagnosztikus értéke a fentebb leírtak alapján korlátozott. A szerológiai diagnosztikának a
primer fertőzések azonosításában és a HSV-1, HSV-2 fertőzések elkülönítésében lehet szerepe. Fő indikációs
területe a terhességi és a perinatalis herpes simplex fertőzések. A terhesség alatt a primer és a rekurrens
fertőzések elkülönítése terápiás következményekkel jár, az újszülött szerológiai nyomonkövetésével a
172
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
perinatalis fertőzést lehet retrospektíven igazolni az IgM típusú ellenanyagválasz alapján, IgG ellenanyagválasz
megjelenése, titeremelkedése vagy az anyai IgG-re jellemző titeresés elmaradása alapján.
Terápia
Az alfa-herpesvírusok által kódolt virális DNS polimeráz és timidinkináz – amellett, hogy vírusszaporodás
hatékonyságát fokozzák – kiváló célpontjai az antivirális terápiának. A virális timidinkinázra „tervezett”
aciklovirnak, famciklovirnak, valamint ezek per os adagolásra ajánlott észterszármazékainak, a valaciklovirnak,
illetve penciklovirnak a hatóanyagai csak a vírussal fertőzött sejtben foszforilálódnak és állítják le a DNSszinézist, ezért alig van mellékhatásuk. Hátrányuk, hogy a timidinkináz elvesztésével rezisztenssé válik a vírus
velük szemben. Ha a rezisztencia gyanúja felmerül, idoxuridin, és a szisztémásan is alkalmazható vidarabin,
adefovir jelent terápiás alternatívát.
2.1.2.2. Varicella-zoster vírus (VZV)
Szerkezet
A bárányhimlő (varicella) és az övsömör (herpes zoster) kórokozója, a varicella-zoster vírus (VZV, HHV-3) az
Alphaherpesvirinae alcsaládba tartozó kettős szálú DNS-genommal és burokkal rendelkező nagy méretű vírus.
Patogenezis és átvitel
Citolitikus vírus, replikációs ciklusa és a szövetkárosodás üteme lassabb a herpes simplex vírusokénál. Általában
cseppfertőzéssel terjed, de a bőrkiütés korai fázisában képződő hólyagbennék is fertőző. A fertőzés behatolási
kapui a légutak vagy a conjunctiva, ahol a vírus elkezd szaporodni, majd a regionális nyirokcsomókra terjed a
fertőzés. Innen a véráramba kerül a vírus (primer viraemia), és eljut a májba, lépbe, ahonnan fertőzött
mononukleáris sejtek (szekunder viraemia) révén a bőrre terjed a fertőzés. Az endotél- majd az epitélsejtek
fertőződése következtében kialakul a jellegzetes bőrtünet, amelyet gyulladás, vesiculumképződés és fertőzött
sejtek felpuffadása, lekerekedése, degenerációja jellemez. A vesiculum szakadása után pörk képződik az
elváltozáson.
A virális látencia a dorzális érző ganglionokban alakul ki, és általában évtizedekig nem okoz megbetegedést.
Azonban az immunvédekezés involúciója következtében – rendszerint idős korban – reaktiválódhat a látens
VZV fertőzés. A reaktiválódott fertőzés egy ganglionból egy dermatomban terjed, az érző ideg lefutásának
megfelelően a herpeszes laesiókra jellemző hólyagképződéssel, lokális gyulladással járó, fájdalmas
bőrelváltozások alakulnak ki.
Megbetegedés
Varicella. A pimer fertőzés következtében alakul ki a varicella, a bárányhimlő. A betegség inkubációs ideje,
azaz az inokulációtól a bőrkiütésekig eltelt idő két hét. A bőrkiütések megjelenésekor és az azt megelőző 1-2
napban a beteg nagy mennyiségben üríti a vírust, és fertőzésveszélyt jelent a környezetére. A kiütések alapján
fizikális vizsgálattal felállítható a diagnózis. A betegség leggyakoribb szövődménye a viszketés-vakarózás
következtében a kiütések másodlagos bakteriális felülfertőzése, amely heggel gyógyul. Ritka, de súlyos
szövődménye lehet a varicellának az encephalitis. A varicella fertőzések túlnyomó része kisgyermekkorban
történik. Akiknél későbbi életkorban következik be elhúzódóbb, súlyosabb lefolyásra, ismétlődő viraemiás
fázisokra számíthatnak. Felnőtt korban súlyos szövődmény a pneumonia. Ha a primer fertőzés immunológiailag
károsodott szervezetet érint pl. gyermekkori hematológiai megbetegedés miatt, pneumonia, disszeminált
varicella alakulhat ki.
A terhesség alatt szerzett primer VZV fertőzés kimenetele a terhességi kortól függ. Korai terhességben az
embrió elhalása valószínű, de ritkán súlyos fejlődési rendellenességek (congenitalis varicella syndroma) is
kialakulhatnak. Kritikus továbbá, ha az anyai varicella a szülést megelőző 5 napon és a szülést követő 2 napon
belül manifesztálódik ugyanis ekkor a viraemia miatt nagy valószínűséggel fertőződik az újszülött, de még nem
alakult ki az anyai passzív ellenanyagválasz. A védelem nélkül maradt újszülöttben progresszív neonatalis
varicella alakulhat ki, amelyet bevérző bőrkiütések, pneumonia, hepatitis vagy a fertőzés disszeminálódása
jellemez.
Herpes zoster (ővsömör). A varicellával szemben itt, a neuritis miatt, a fájdalom a vezető tünet, amely sokszor
a bőrelváltozások kialakulását is megelőzi, és a bőrelváltozások gyógyulása után hónapokig fennállhat
(neuralgia). Az immunstátuszt befolyásoló megbetegedések, gyógykezelés következtében, valamint idős
életkorban alakulhat ki a fertőzés reaktivációja következtében. A hólyagképződéssel, lokális gyulladással járó,
173
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
fájdalmas bőrelváltozások egy-egy dermatomban alakulnak ki és egyoldaliak, nem lépik át a test középvonalát
(3.2.3. ábra). A bőrelváltozásokból fertőző vírus ürül a környezetbe.
3.2.3. ábra. Herpes zooster, övsömör (CDC, PHIL, USA, No. 6886.)
Immunitás
Életreszóló immunitás alakul ki a varicellával szemben. Mind celluláris immunválasz, mind neutralizáló
ellenanyagok képződnek. A herpes zoster valószínűleg a celluláris immunitás átmeneti vagy tartós gyengülése
következtében alakulhat ki.
Laboratóriumi diagnosztika
Tipikus, szövődménymentes lefolyás esetén laboratóriumi háttér nélkül is felállítható a diagnózis.
Differenciáldiagnosztikai céllal szükség lehet a VZV fertőzés megerősítésére vagy kizárására. A vesiculumok
aljából a vírus antigén kimutatható vagy a vírus kitenyészthető. A DNS alapú diagnosztikának a belső szervek
fertőzésekor van kiemelt jelentősége, encephalitisben a liquorból kimutatható a virális DNS. Az IgM típusú
VZV ellenanyagok megjelenése, illetve az IgG típusúak titeremelkedése szintén diagnosztikus, bár súlyos
lefolyású szövődményes esetekben inkább csak retrospektív értékelésre ad lehetőséget.
Megelőzés
Élő attenuált vakcina van forgalomban, amelynek védő hatása ugyan nem teljes, de a súlyos szövődmények
ellen elég hatékony. A herpes zoster ellen nem véd.
Terápia
A szövődménymentes, primer fertőzés nem igényel antivirális kezelést, míg a herpes zoster akut szakaszában az
időben elkezdett gyulladáscsökkentő és antivirális kezelés jelentősen mérsékli a fájdalmat. A VZV is saját
timidinkinázt kódol, az acyclovir, famciklovir hatóanyagú antivirális készítmények jól alkalmazhatók. Az
encephalitisnek már a gyanúja esetén is meg kell kezdeni az antivirális terápiát. Az újszülöttek és
immunológiailag károsodott egyének varicellás megbetegedésében a terápiát varicella-zoster immunglobulinnal
egészítik ki.
Epidemiológia
A VZV világszerte okoz fertőzéseket. Azokban a populációkban, ahol a védőoltás nincs elterjedve,
kisgyermekkorban alakul ki a varicella, míg a herpes zoster a felnőttek 10–20%-ában jelentkezik jellemzően 50
év felett. A varicella a hideg évszakokban járványosan fordul elő, a herpes zoster előfordulása sporadikus. A
varicellás beteg elsősorban a légúti váladékkal üríti a vírust, míg a zosteres beteg a bőrlaesiókból.
2.1.2.3. Cytomegalovírus
Szerkezet
A cytomegalovírus (CMV, HHV-5) a Betaherpesvirinae alcsaládba tartozó kettős szálú DNS genommal és
burokkal rendelkező nagy méretű vírus.
174
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Patogenezis és átvitel
Citopátiás hatású vírus, a replikációs ciklus hosszabb, mint az alfa-herpesvírusoké, a fertőzött sejtből a virionok
folyamatosan ürülnek, míg gazdasejt forrásai ki nem merülnek és a sejt maga el nem pusztul. A fertőzött
szövetekben gyulladás és funkcionális károsodás alakul ki. A vírus a nevét arról kapta, hogy a fertőzött sejt
jelentősen megnagyobbodik. További jellegzetes citopátiás hatás, hogy a magzárványok mellett perinukleáris
citoplazmatikus zárványtest is kialakul, amit „bagolyszem” (owl’s eye) elváltozásnak neveznek a
szakirodalomban (3.2.4. ábra).
3.2.4. ábra. "Bagoly szem" sejtek CMV-vel fertőzött tüdő biopsziás mintájából . A nyilak néhány tipikus
"bagoly szem" sejtre mutatnak. CMV-vírusra specifikus immunhisztokémiai festés (Dr. Gulfaraz Khan
szívességéből, Department of Microbiology and Immunology, UAE University, UAE)
A CMV-fertőzés célsejtjei az exocrin mirigyek és a vesetubulusok hámja, valamint a monociták és az
endotélsejtek. Igazi látencia a monocitákban alakul ki, amelyből a reaktiválódást a makrofággá alakulás
stimulálja. Az immunrendszer elől rejtett vesetubulus hámsejtekben kismértékű tartós vírusszaporodás maradhat
fenn az akut fertőzési szakasz lezajlása után. Ép immunrendszer mellett a fertőzés reaktivációja nem okoz
megbetegedést, de tünetmentes ürítés előfordulhat. A fertőzés elsősorban nyállal terjed, de a genitális
váladékban, anyatejben is ürülhet a CMVazaz szexuális úton,és anyáról újszülöttre is terjedhet a vírus. A
mononukleáris sejtek révén transzplacentárisan anyáról magzatra, illetve transzfúzióval és
szervtranszplantációval is átvihető a CMV-fertőzés.
Megbetegedések
Ép immunrendszer mellett a primer fertőzés lehet tünetmentes vagy mononucleosis infectiosa alakulhat ki,
amelyben a heterofil agglutinációs teszt (lásd Epstein–Barr-vírus) negatív, abnormális májfunkció, esetleg enyhe
hepatitis jellemzi.
Immunológiailag károsodott egyénekben, különösen a celluláris immunitás gyengülése miatt mind a primer,
mind a reaktiválódó fertőzés súlyos megbetegedést okozhat. A szervtranszplantációkat követő antirejekciós
terápia egyik leggyakoribb mellékhatása a CMV pneumonitis. AIDS-ben inkább chorioretinitis, colitis,
encephalitis formájában jelentkezik a CMV-fertőzés.
Kongenitalis és perinatalis CMV-fertőzések. A CMV-infekció a leggyakoribb congenitalis fertőzés.
Elsősorban a terhesség alatt bekövetkező primer CMV-fertőzés következtében alakul ki, de nagyon kis eséllyel
korábban megszerzett és a terhesség alatt reaktiválódó CMV-fertőzés is fertőzheti a magzatot. A congenitalisan
fertőzött újszülöttek kb. 10%-ában figyelhetők meg a tünetek, és további kb. 15%-ukban évek múlva
fejlődhetnek ki rendellenességek. A születéskor tüneteket okozó congenitalis CMV-fertőzést cytomegaliás
zárványbetegségnek nevezik, melynek tünetei az idegrendszerben microcephalia, mentális retardáció,
epilepsia, periventrikuláris kalcifikáció, szenzorineurális süketség, a szemben chorioretinitis, optikus atrófia, a
májban hepatosplenomegalia, hepatitis (sárgaság), a tüdőben pneumonitis lehetnek, valamint
thrombocytopeniás purpurák, haemolyticus anaemia is kialakulhat.
A születéskor tünetmentes congenitalis CMV-fertőzés késői szövődményei halláskárosodás, mentális károsodás
lehetnek. A CMV-ürítés sajátosságai miatt a fertőzés a szülés alatt, vagy nem sokkal utána is bekövetkezhet.
175
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Érett újszülöttekben általában tünetmentesen zajlik az intranatalis és a postnatalis CMV fertőzés, de
pneumonitis is kialakulhat. Az intranatalis és a postnatalis CMV fertőzést évekig elhúzódó tartós vírusürítés
követi.
Laboratóriumi diagnosztika
A mononucleosis infectiosa etiológiai diagnosztikája az ellenanyagválaszon alapul. A típusos hematológiai lelet
mellett IgM típusú CMV-ellenanyagok mutathatók ki. Az életreszóló IgG-ellenanyagválasz az IgM után alakul
ki. A látens fertőzés reaktivációja szintén az IgM-ellenanyagok megjelenésével jár.
Az immunológiailag károsodott személyek CMV-fertőzéseiben az IgM-ellenanyagválasz elmaradhat, vagy ha
meg is jelenik, csak késéssel követi a gyors lefolyást, ezért magát a vírust kell közvetlenül kimutatni. Az aktív
vírusszaporodásra utal, ha
a vérplazmában virionok találhatók, ami PCR módszerrel mutatható ki,
a keringő fehérvérsejtekben CMV-struktúrfehérjék akkumulációja található (CMV antiganemia),
az érintett szervekből származó mintában CMV DNS mutatható ki. Az utóbbi módszer előnye, hogy
leukopéniás vérből (pl. csontvelő transzplantáció után) is megbízható eredményt ad.
A terhességi CMV-fertőzésekben a legfontosabb a primer és a reaktiválódó fertőzés elkülönítése, amit nehezíthet
egy álpozitív IgM-válasz és az IgG ellenanyagok megléte. A primer fertőzésre alacsony aviditású IgGellenanyagok utalnak (az ellenanyagok affinitás-érése több hónapot vesz igénybe, a primer fertőzést követő kb.
3 hónapig még alacsony a kórokozóra specifikus ellenanyagok aviditása). A magzati fertőzést az
amnionfolyadékból kimutatott CMV DNS alapján lehet igazolni.
Az újszülöttben IgM típusú ellenanyagok alapján, vagy a szülést követő 3 napon belül vizeletben kimutatott
vírusürítés alapján lehet bizonyítani az intrauterin fertőzést.
Megelőzés és terápia
Megelőzni csak egyes átviteli lehetőségeket lehet. Transzfúziónál fehérvérsejtszűrőt lehet alkalmazni,
transzplantációnál pedig figyelembe kell venni a donor és a recipiens CMV szerológiai státuszát. Antivirális
kezelésre az újszülöttek és az immunológiailag károsodottak CMV-fertőzéseiben van szükség. Ganciklovir,
cidofovir, foscarnet hatásosak CMV-fertőzésben. CMV retinitisben lokálisan fomivirsen alkalmazható Az
immunglobulin terápia az utóbbi időben visszaszorult.
Epidemiológia
A CMV-fertőzések rossz higiénés körülmények között kisgyermekkorban és rendszerint tünetmentesen
lezajlanak. A jó higiénés körülmények elterjedésével egyre későbbi életkorban következik be a fertőzés, a terhes
nőknek akár fele is még fogékony a primer fertőzésre, amely a fő forrása a congenitalis CMV fertőzéseknek.
2.1.2.4. Epstein–Barr-vírus
Szerkezet
Az Epstein–Barr-vírus (EBV, HHV-4) a Gammaherpesvirinae alcsaládba tartozó, kettős szálú DNS-genommal
és burokkal rendelkező nagyméretű vírus.
Patogenezis
Az EBV célsejtjei a nyálkahártyák el nem szarusodó hámja és a B-lymphocyták. Az utóbbiakban alakul ki a
virális látencia. A vírus receptora a célsejtek felszínén a CD21 molekula. Transzformáló hatású vírus, a teljes
vírusciklus egy adott időben csak a fertőzött sejtek kis hányadában következik be. A gének és géntermékek a
funkció és az időzítés alapján négy csoportba osztályozhatók. A többi alcsaládhoz képest új csoportot jelentenek
a látencia géntermékek: Epstein–Barr-vírus nukleáris antigének (EBNA1-6), látens membrán proteinek (LMP)
és fehérjét nem kódoló EBER RNS-ek. Az EBNA-1 a látens EBV genomot kapcsolja a gazdasejt
kromatinállományához, míg a többi látens EBV fehérje a sejtciklust serkenti. Ily módon immortalizálhatja a
gazdasejtet és tumort indukálhat. Az ép celluláris immunitás elpusztítja azokat a sejteket, amelyekben az
176
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
EBNA-1-n kívül más látens EBV fehérje is termelődik, károsodott celluláris immunitás mellett viszont
érvényesülhet az EBV onkogén tulajdonsága.
A látens állapotból történő reaktiválódást elindító transzaktivátor proteinek funkcionálisan a többi herpesvírus
nagyon korai (IE) fehérjéinek felelnek meg, míg a korai (E) és késői (L) fehérjék szerepe hasonló a többi
herpesvírushoz, azzal a különbséggel, hogy köztük gazdaszervezeti regulátor fehérjék (pl. IL-10) virális
homológjai is megtalálhatók.
Megbetegedések
A primer fertőzés lehet tünetmentes vagy mononucleosis infectiosaalakulhat ki, amelyet magas láz, nyaki
lymphadenopathia, jelentősen megduzzadt, lepedékes mandulák jellemeznek. A gazdaszervezet reakciója
következtében a keringésben nagy atípusos mononukleáris sejtek jelennek meg, festett vérkenet alapján a
megbetegedés diagnosztizálható. A mononucleosis infectiosa általában 2–4 hét alatt spontán gyógyul. A fertőzés
időről időre reaktiválódhat, ami tünetmentes vírusűrítést eredményez elősorban a száj és garat területén.
Burkitt-lymphoma. Az afrikai típusú Burkitt-lymphoma EBV fertőzött B-lymphocytákból fejlődik ki. Endémiás
elterjedése egybeesik a maláriáéval, a maláriamentesítés (a maláriaszúnyog élőhelyeinek a felszámolásával)
egyben a Burkitt-lymphoma endémiás jellegét is megszünteti. Sporadikus formában a világon bárhol
előfordulhat a betegség, és a sporadikus eseteknek csak töredéke hordoz EBV-t. Klinikai és epidemiológiai
adatok alapján a malária kofaktor szerepe abban nyilvánul meg, hogy a celluláris és a humorális immunitás
közötti egyensúlyt felborítja, és stimulálja a B-lymphocyták poliferációját. A csökkent celluláris válaszkészség a
fertőzött B-lymphocyták immortalizációját segíti elő, a fokozott poliferációs stimuláció a Burkit-lymphomára
jellemző kromoszómaátrendeződések esélyét növeli.
Nasopharingealis carcinoma. Dél-Kínában endémiás megbetegedés. Jellemző az IgA és az igen magas titerű
IgG anti-EBV ellenanyagok jelenléte. Egyes HLA haplotípusok (pl. A11) és T-lymphocyta epitópokat érintő
mutációk a virális DNS-ben fokozzák a betegség kockázatát, ami arra utal, hogy a csökkent hatékonyságú
immunológiai felügyelet mellett jobban érvényesül az EBV transzformáló, immortalizáló hatása. A
nasopharyngealis carcinoma kialakulásában – a többi fej-nyaki régióban előforduló carcinomához hasonlóan –
az életvitelbeli és a környezeti tényezők jelentős szerepet játszhatnak.
Limphoproliferatív betegségek immunológiailag károsodott egyénekben. Szervtranszplantáltakban és
AIDS-ben szenvedő betegekben poliklonális B-lymphocyta proliferáció alakulhat ki valószínűleg transzformáló
látens EBV proteinek hatására, amelyeket a legyengült celluláris immunitás nem tud hatékonyan kontrollálni.
Aggresszív monoklonális B-sejtes lymphomák is kialakulhatnak.
Orális hajas leukoplakia. AIDS-ben szenvedő betegekben, ritkábban transzplantáltakban megjelenő fehér
hámszaporulat a nyelv laterális oldalán. A laesióban az EBV minden esetben kimutatható. Szövettanilag
jóindulatú, nem malignizálódik, de megjelenése az alapbetegség prognózisa szemponjából kedvezőtlen.
Laboratóriumi diagnosztika
Az EBV-fertőzések laboratóriumi diagnosztikája elsősorban az ellenanyagválaszon alapul. Az EBV által
okozott mononucleosis infectiosa alatt heterofil ellenanyagok termelődnek, a beteg széruma birka vagy ló
vörösvértesteket agglutinál (heterofil agglutináció, Paul–Bunnel-reakció). A mononucleosis infectiosa
gyorstesztek ezen az elven alapulnak, a teszt megfelelő fajlagossággal, de mérsékelt érzékenységgel jelzi a
betegséget. A víruskapszid antigénekkel (VCA) szemben IgM majd IgG ellenanyagok jelennek meg. Az antiEBNA-1 IgG ellenanyagok típusosan a primer fertőzés után 3-4 hónappal jelennek meg. Az említett három
szerológiai markerrel nagy biztonsággal lehet diagnosztizálni vagy kizárni a primer EBV-fertőzést.
A legyengült immunvédekezés mellett kialakuló EBV-betegségeket víruskapszid és a korai antigénekre
specifikus IgA és magas titerű IgG ellenanyagok jelenléte jelezheti. A lymphoproliferatív betegségek hátterét az
egyik transzformáló látens génterméknek az EBNA-2-nek a kimutatásával lehet igazolni. Ennek az a jelentősége,
hogy az immunszuppresszió csökkentésével (pl. a transzplantáltak anti-rejekciós terápiájának módosításával) a
szervezet képes lehet spontán kilökni a lymphoproliferatív sejteket.
Epidemiológia és átvitel
Az EBV-hordozó emberből rendszeresen ürül a vírus, legnagyobb mennyiségben a nyállal. Az EBV-fertőzések
rossz higiénés körülmények között kisgyermekkorban és rendszerint tünetmentesen lezajlanak. A jó higiénés
körülmények elterjedésével egyre későbbi életkorban következik be a fertőzés, ami ilyenkor egyre jobban
177
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
megviseli a szervezetet. A fejlett társadalmakban a fertőzések egyre nagyobb hányada esik egybe fiatalok a
szexuális érdeklődésének kialakulásával és az ezzel járó csókolózással, amire a mononucleosis infectiosa egyik
elnevezése a „kissing disease” is utal.
2.1.2.5. Humán herpesvírus 6
Szerkezet
A humán herpesvírus 6 (HHV-6) a Betaherpesvirinae alcsaládba tartozó kettős szálú DNS-genommal és
burokkal rendelkező nagyméretű vírus. Két klinikailag eltérő viselkedésű altípusa van, a HHV-6A és a HHV6B.
Patogenezis és megbetegedések
A humán herpesvírus 6 közvetlen kontaktussal – valószínüleg nyállal – terjed. A HHV-6B által okozott primer
fertőzés kisgyermekkorban a roseola infantum (más néven exanthema subitum) kiütéses betegséget okozza,
míg a HHV-6A által okozott primer fertőzés tünetmentesen zajlik. A jelentős celluláris immunszuppresszió
mellett reaktiválódó fertőzésből kialakuló betegségeket jellemzően a HHV-6A okozza. Leginkább AIDS-ben
okoz problémát, a manifesztációk gyakorisági sorrendben encephalitis, chorioretinitis, pneumonitis.
A HHV-6 a gazdasejt CD46 receptorát ismeri fel. Fő célsejtjei a CD4+ T-lymphocyták, látens fertőzés a
monocitákban alakul ki. A HHV-6 és a HIV vírusok együttesen is fertőzhetnek, és egymást aktiválják, ami
magyarázatot ad arra, hogy miért az AIDS-ben manifesztálódik súlyos tünetekkel a reaktiválódó fertőzés.
Laboratóriumi diagnosztika
A primer fertőzés az ellenanyagválasz alapján diagnosztizálható, bár erre az enyhe lefolyás miatt alig van igény.
A immunológiailag károsodott betegekben PCR módszerrel kell a vírust kimutatni.
2.1.2.6. Humán herpesvírus 7
A humán herpesvírus 7 (HHV-7) szintén a Betaherpesvirinae alcsaládba tartozik, és nagyfokú hasonlóságot
mutat a HHV-6-hoz. T-lymphotrop vírus, a CD4+ T-lymphocytákat fertőzi, de a közös célsejt ellenére sem
befolyásolja a HIV szaporodását. Két-három éves korra a populáció nagy része átesik a fertőzésen. A nyállal
ürülő HHV-7 patogén szerepe kevéssé ismert. Jelenleg a pytiriasis rosea és roseola infantum esetek egy
részének kórokozójaként tartják számon
2.1.2.7. Humán herpesvírus 8
Szerkezet
A humán herpesvírus 8 (HHV-8) a Gammaherpesvirinae alcsaládba tartozó kettős szálú DNS genommal és
burokkal rendelkező nagy méretű vírus.
Patogenezis
A vírusgenom szerveződése és a gének funkcionális csoportosítása nagyon hasonló az EBV-hez. Transzformáló
hatású vírus, a primer fertőzés tünetmentes. A látens géntermékek részben tumorszuppresszor fehérjéket (p53,
Rb) inaktiválnak, részben a sejtciklust aktiválják. Az EBV-hez hasonlóan az onkogén hatás a celluláris
immunitás károsodása (HIV fertőzés, szervtranszplantáció) vagy időskori involúciója mellett érvényesülhet.
Célsejtjeik közül eddig a B-lymphocytákat azonosítták.
Megbetegedések
A Kaposi-sarcoma angiogenetikus daganat. A kezeletlen HIV-fertőzésben még viszonylag jó immunstátusz
mellett jelenik meg, megjelenése viszont a HIV-fertőzésre vonatkozóan rossz prognózist jelent. Történeti
érdekesség, hogy az AIDS tünetegyüttes felismerését az indította el, hogy fiatal felnőtt (homoszexuális)
férfiakban szokatlanul halmozódni kezdtek a Kaposi-sarcoma esetek. A megfelelő antiretrovirális terápiával a
HIV-hez kapcsolódó Kaposi-sarcoma is megelőzhető. Okozhat primer effúziós lymphomát, amely jó eséllyel
infiltrál zsigeri szerveket, savós hártyákat, és okozhat multicentrikus Castleman-betegséget.
Laboratóriumi diagnosztika
178
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A fertőzés az ellenanyagválasz vagy a virális DNS PCR-rel történő kimutatása alapján diagnosztizálható.
Azonban a HHV-8 által okozott megbetegedések jellege és kezelési lehetőségei miatt a virológiai diagnózisnak
inkább differenciáldiagnosztikai értéke van.
Epidemiológia és átvitel
A szubszaharai övezetben jelentős a populáció átfertőzöttsége, az ellenanyagstátusz alapján becsült prevalencia
északra haladva egyre csökken, a legalacsonyabb a skandináv országokban. Az endémiás területeken a
közvetlen kontaktus, illetve az anyáról gyermekre terjedés az elsődleges átviteli mód, míg alacsony
prevalenciájú populációkban inkább a szexuális átvitel játszik szerepet a prevalencia fenntartásában.
2.1.3. Adenovírusok
Kónya József
2.1.3.1. Szerkezet
Az adenovírusok (Adenoviridae család) közepes méretű (70–90 nm), kubikális kapszidszimmetriával, kettős
szálú lineáris DNS genommal rendelkező vírusok. Burokkal nem rendelkeznek. Az adenovírusok szerkezete
részleteibe menően ismert, a vírusok felépítésének, szaporodásának számos általános törvényszerűségére éppen
az adenovírusok tanulmányozása révén derült fény (3.2.5. ábra). Az adenovírusok 11 virionfehérjét kódolnak,
amelyek részben a kapszidot alkotják, részben a DNS genomot stabilizálják. Az ikozaéder alakú kapszid lapjait
és éleit alkotó kapszomer a hexon, a csúcsokban elhelyezkedő kapszomer a penton. A pentoncsúcsból
fiberantigének nyúlnak a külvilágba. A hexon antigén csoportspecifikus, minden humán adenovírusban ugyanaz
a hexonantigén található meg. A fiberantigén típusspecifikus, hozzávetőlegesen 50 különböző humán szerotípust
ismernek. A fiberantigének felelősek az adenovírusok hemagglutináló tulajdonságáért, ami lehetővé teszi a
hemagglutináció gátlás módszerével történő szerotipizálást.
3.2.5. ábra. Az adenovírus szerkezete. (Dr. Richard Feldmann komputergrafikája, National Cancer Institute,
USA, AV-8203-3130, public domain)
2.1.3.2. Patogenezis
Az adenovírusok elsődleges célsejtjei a légutak, az emésztőszervek vagy a kötőhártyahámsejtei. A fertőzés a
regionális nyirokcsomókon rendszerint nem terjed túl. Az adenovírus fertőzés ritkán perzisztálhat a tonsillákban
vagy az adenoid vegetációban. A vírus a nevét is onnan kapta, hogy először adenoidból izolálták.
A virion a fiberen keresztül kapcsolódik a célsejten található receptorokhoz (szerotípustól függően coxsackieadenovirus receptorhoz vagy egyéb receptorokhoz), majd a penton lép kapcsolatba a sejtfelszíni integrinekkel és
megkezdődik a penetráció. A virionok előbb az endoszómákba, majd a citoplazmába kerülnek. Megkezdődik a
dekapszidáció, ami a sejtmagban fejeződik be. Először a korai vírusfehérjék szintetizálódnak, átprogramozzák a
gazdasejtet, és megtörténik a DNS-genom replikációja. A fertőzés következő szakaszában szintetizálódnak a
késői vírusfehérjék és az üres kapszidok, amelyekbe beépül az újonnan képződött vírusgenom.
179
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Virális onkogének
A korai vírusfehérjék közül az E1A szükséges a többi korai fehérje szintéziséhez, de ugyanakkor a sejtciklust is
aktiválja, ami viszont az apoptotikus folyamatokat aktivál. Magát a vírusszaporodást is gátolná a fertőzött sejt
apoptózisa, azonban az E1B korai vírus fehérje p53 inaktiválás révén felfüggeszti az apoptózist. Az E1A és az
E1B együttes hatására a sejt transzformálódhat. A malignus transzformáció szerencsére nem fenyegeti az adott
adenovírus természetes gazdafaját, amelyben produktív vírusfertőzés zajlik le, és a fertőzött sejtek a virionok
kiszabadulása után elpusztulnak. Más fajt mesterségesen megfertőzve viszont abortív fertőzés alakul ki, az
abortívan fertőzött sejt a „csapdába esett” vírus E1A és E1B fehérjéi hatására előbb vagy utóbb malignusan
transzformálódik. A humán adenovírusok emberben nem, de egyes emlősökben, pl. rágcsálókban
daganatképződést indukálnak.
Génterápiás vírusvektor
Egyes korai vírusfehérjéket kódoló gének helyére rekombináns úton más fehérjéket kódoló szekvenciákat lehet
beilleszteni. A rekombináns genomot hordozó virionok ugyanúgy jutnak be a célsejtbe, mint a vad vírusok. A
célsejtben a beillesztett idegen génről fehérje szintetizálódik, amelyik a célsejt genetikai defektusát
kompenzálhatja.
2.1.3.3. Megbetegedések
Egy szerotípus többféle megbetegedést is tud okozni, és egy megbetegedést több szerotípus is okozhat.
Légúti fertőzések
Tipikus tünetei a köhögés, orrdugulás, torokfájás, láz. A légúti fertőzéseket az 1.-7., a 14. és a 21. szerotípusok
okozzák. Az alábbi légúti tünetegyüttesek alakulhatnak ki adenovírus-fertőzés következtében:
Akut légúti betegség. Járványosan jelentkezik zárt közösségekben pl. a hadseregben. Az általános légúti tünetek
mellett izomfájdalom, elesettség jellemzi.
Akut lázas pharyngitis. Kisdedek és csecsemők enyhe lefolyású megbetegedése.
Pneumonia. Az előző megbetegedések szövődményeként alakulhat ki a súlyos, akár életveszélyes
tüdőgyulladás.
Pertussis szindróma. Az 5. szerotípus okozza. Elsősorban járványtani jelentősége van a kórokozó
azonosításának.
Szemfertőzések
Pharyngoconjunctivális láz. Enyhe lefolyású, iskoláskorú gyermekek között járványosan előforduló kötőhártyagyulladás, mely 1-2 hétig tart.
Keratoconjuctivitis epidemica. Súlyosabb, a szaruhártyára is ráterjedhet, ami homályosodással gyógyulhat.
Akut haemorrhagiás conjunctivitis. A kötőhártnya masszív egyenletes bevérzésével járó gyulladás, amelynek
gyógyhajlama jó.
Enterális fertőzések
Kisdedek és csecsemők gastroenetritisét leggyakrabban a 40. és 41. szerotípus okozza, de más szerotípusok is
okozhatnak enteritist, mesenterialis lymphadenitist.
Egyéb fertőzések
Akut hemorrhagiás cystitis. Elsősorban fiúgyermekeket érint. A vírus – többnyire a 11. és 21. szerotípus – a
vizeletből kimutatható.
Genitális fertőzések.
Encephalitis.
180
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Myocarditis.
Immunszupprimáltak
adenovírus
fertőzései.
AIDS-ben
súlyos
lefolyású
szervtranszplantáltakban légúti fertőzést vagy a transzplantátum súlyos fertőzését okozhatják.
gastroenteritist,
2.1.3.4. Immunitás
Mind a típusspecifikus fiberantigénnel, mind a csoportspecifikus antigénekkel szemben kialakul az
ellenanyagválasz. Mivel az adszorpciós lépést a fiberantigén mediálja, a fiberspecifikus ellenanyagok lesznek
képesek a fertőzést semlegesíteni, azaz neutralizálni. Ezért típusspecifikus védettség fejlődik ki akár a
természetes fertőzés, akár a vakcinálás után. Az így szerzett ellenanyag közvetítette védettség tartós és
hatékony.
A csoportspecifikus antigénekkel szemben képződött ellenanyagválasz kimutatása a vírusfertőzés laboratóriumi
diagnosztikáját segíti. A celluláris immunitás kevéssé hatékony, mert a korai E3 fehérjék gátolják az
antigénprezentációt és kivédik a TNF-alfa hatását.
2.1.3.5. Laboratóriumi diagnosztika
Adenovírusok direkt kimutatása, tenyésztése
A fertőzött területről kell mintát venni. Vattapálcás mintavétel végezhető torokból, kötöhártyáról, végbélből. A
vírus kimutatható székletből és vizeletből. A vírus jelenlétét antigén kimutatással (ELISA,immunkromatográfiás
gyorstesztek) vagy DNS technikával (PCR, hibridizáció) lehet igazolni. A tenyésztést humán hámsejtvonalakon
lehet végezni, ami után hemagglutináció gátlással vagy vírusneutralizációval szerotipizálható a vírus
Szerológia
A csoportspecifikus ellenyanyagválasz komplementkötési, immunfluoreszcens vagy ELISA módszerekkel
mutatható ki. A fertőzés savópárból kimutatott titeremelkedéssel igazolható. Az IgM-kimutatás érzékenysége
alacsony, az eredménye csak tájékoztató jellegű, amit IgG titeremelkedéssel vagy szerokonverzióval úgyis meg
kell erősíteni.
2.1.3.6. Epidemiológia és átvitel
Humán adenovírusok az egész világon elterjedtek, közvetlen kontaktussal, fekál-orál úton, cseppfertőzéssel,
szennyezett tárgyakkal terjednek. A fertőzések egész évben egyenletesen oszlanak el, nincs szezonalitás. Zárt
közösségekben a légúti megbetegedések járványosan jelentkezhetnek.
2.1.3.7. Megelőzés
Élő attenuált vakcinával sikeresen megelőzhető az akut légúti megbetegedés zárt közösségekben. A közvetlen
kontaktussal, szennyezett tárgyakkal vagy fekális-orális úton terjedés megelőzhető gondos kézfertőtlenítéssel,
papírtörülközők alkalmazásával, úszómedencék klórozásával, orvosi eszközök megfelelő sterilezésével.
2.1.4. Humán papillomavírusok
Kónya József
2.1.4.1. Szerkezet
A humán papillomavírusok (HPV) az állatokat fertőző papillomavírusokkal együtt a Papillomaviridae családba
tartoznak. Kisméretű, burokkal nem rendelkező, kettősszálú cirkuláris DNS genomot hordozó virionok, a
kapszid kubikális szerkezetű. A papillomavírusok osztályozása a genom DNS szekvenciája alapján történik. Az
osztályozás alapja a gazdaspecificitás és a sorszámmal jelzett genotípus (pl humán papillomavírus 16). Egy-egy
genotípus a jelenlegi ismereteink szerint egy-egy antigéntípusnak felel meg.
2.1.4.2. Patogenezis
A papillomavírusok a többrétegű hámok bazális sejtjeit fertőzik, a produktív vírusciklus a hám
differenciálódásához kötődik. A HPV-k 6 korai (E: early) és 2 késői (L: late) fehérjét kódolnak. Az előbbiek a
181
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
gazdasejtet programozzák át, az utóbbiak a víruskapszidot alkotják. Az újonnan képződött virionok a felső réteg
pusztuló sejttörmelékével ürülnek a külvilágba.
A papillomavírus genom replikációjának nagyobb része a stratum granulosumban történik, ahol fiziológiásan
már nincs sejtosztódás, DNS-szintézis. A papillomavírusok egyedi orvosi jelentősége abból származik, hogy a
gazdasejt DNS szintetizáló rendszerét a sejtciklus indukálásával aktiválják. A HPV E7 fehérje a retinoblastoma
család tagjainak megkötésével indukálja a sejtciklust, a HPV E6 fehérje a p53 megkötésével kikapcsolja az
apoptotikus védelmet. Mind az E6, mind az E7 fehérjék aminosavszekvenciái és biológiai tulajdonságai
különböznek a különböző genotípusokban. A sejtciklusra erősebb hatást kifejtő genotípusok jóval nagyobb
eséllyel indukálnak malignus transzformációt a gazdasejtben, mint a többi genotípus, ezért onkológiai
szempontból magas onkogén kockázatú és alacsony kockázatúcsoportokba lehet sorolni a genotípusokat. A
malignus transzformáció a fertőzött sejtek töredékében bekövetkező véletlen esemény, amely nemcsak a
gazdaszervezetnek káros, hanem a vírus számára is zsákutcát jelent, mivel a transzformált sejt elveszti
differenciálódási képességét, ami miatt a produktív vírusciklus is félbeszakad.
Az osztályozás további szempontja, hogy bőr elszarusodó laphámját vagy a nyálkahártyák el nem szarusodó
laphámját fertőzi-e a vizsgált genotípus. Az el nem szarusodó laphámot fertőző (mucosotrop) genotípusok
legtöbbször az anogenitális régióban fordulnak elő, de képesek a szájüreg és a felső légutak laphám területeit is
fertőzni. A kután típusok a bőrt fertőzik, az EV genotípusok pedig egy ritka örökletes betegségben az
epidermodysplasia verruciformisban okoznak malignizációra hajlamos bőrelváltozásokat (3.2.3. táblázat).
3.4. táblázat - 3.2.3. táblázat. Humán papillomavírusok taxonómiai és biológiai
osztályozása
NEMZETSÉG
FAJ
Alfa-papillomavírus a1
HPV GENOTÍPUS
ORIENTÁCIÓ
32, 42
mucosotrop
ONKOGENITÁS
a2
3, 10, 28, 29, 77, 78, cutan
94
a3
61, 62, 72, 81, 83, mucosotrop
84, 86, 87, 89
a4
2, 27, 57
cutan
a5
26, 51, 69, 82
mucosotrop
+
a6
30, 53, 56, 66
mucosotrop
+
a7
18, 39, 45, 59, 68, mucosotrop
70, 85
a8
7, 40, 43, 91
a9
16, 31, 33, 35, 52, mucosotrop
58, 67
a10
6, 11, 13, 44, 55, 74
mucosotrop
a11
34, 73
mucosotrop
a12
nincs
genotípus
a13
54
++
cutan
humán
mucosotrop
182
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
++
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
a14
90
a15
71
mucosotrop
5, 8, 14, 20, 47
EV*
Béta-papillomavírus b1
+
12, 19, 21, 24, 25, cutan
36, 93
Gammapapillomavírus
Mu-papillomavirus
Nu-papillomavirus
b2
9, 15, 17, 22, 23, 38, cutan
80
b3
49, 75, 76
cutan
b4
92
cutan
b5
95
cutan
g1
4, 65, 95
cutan
g2
50
cutan
g3
48
cutan
g4
60
cutan
g5
88
cutan
m1
1
cutan
m2
63
cutan
n1
41
mucosotrop
*EV: epidermodysplasia verruciformishoz asszociált genotípusok
2.1.4.3. Megbetegedések
Mucosotrop genotípusok
A fertőzések nagy része tünetmentesen vagy szubklinikus formában zajlik le. Az alacsony kockázatú
genotípusok (pl. HPV6, HPV11) jóindulatú hámburjánzást, enyhe fokú laphámsejtes intraepithelialis laesiót
(low-grade squamous intarepithelial lesion, LSIL) vagy condyloma acuminatumot okoznak. Az alacsony
kockázatú HPV-fertőzésekben nem várható a malignus elfajulás. Az alacsony kockázatú típusok a szülés alatt
anyáról újszülöttre terjedve laryngealis papillomatosist okozhatnak.
A magas onkogén kockázatú genotípusok (elsősorban a HPV16 és HPV18) súlyos laphámsejtes intraepithelialis
laesiót (high-grade squamous intarepithelial lesion, HSIL) okozhatnak, amely rákmegelőző elváltozás. Elvileg
az anogenitális régióban bárhol kialakulhat HPV indukált tumor, messze a legnagyobb eséllyel mégis a
méhnyak transzformációs zónájában következik ez be, ahol az ectocervix többrétegű laphámja átmegy az
endocervix egyrétegű hengerhámjába. Ahol nincs nőgyógyászati szűrés, ott a méhnyakrák a nők egyik
leggyakoribb malignus daganata, a HPV pedig a legtöbb malignus daganatot okozó humán tumorvírus. HPV
indukált malignus daganatok kialakulhatnak még a vulván, penisen, nyelvgyökön, tonsillán, gégében. HIVfertőzött nőkben a méhnyakrák és a rákmegelőző elváltozások előfordulási aránya jelentősen megnő, a HIV-
183
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
fertőzött homoszexuális férfiakban az anális közösülés miatt az – egyébként ritka – analis laphámsejtes
carcinoma válik gyakorivá.
Cutan genotípusok
A cutan genotípusok (pl. HPV1) jellemzően tünetmentesek vagy szemölcsöt (verruca vulgaris, verruca
plantaris, verruca plana) okoznak, amely jóindulatú hámburjánzás. Az EV genotípusok (pl. HPV5, HPV8) és
egyes anogenitalis magas onkogén kockázatú típusok (pl. HPV16) genetikai, illetve környezeti kofaktorok
hatására planocellulariscarcinomát okozhatnak a bőrön.
2.1.4.4. Immunitás
A hámra korlátozódó szaporodás és a csekély antigéninger következtében az immunválasz nagyon lassan
(hosszú hónapok után) alakul ki a papillomavírusokkal szemben. A HPV fertőzést a celluláris immunválasz
képes eradikálni. Az ellenanyagok csak az azonos típussal bekövetkező újabb fertőzés ellen képesek védeni. Ha
hatékony (celluláris) immunválasz alakul ki, akkor a fertőzés tranziens (átmeneti) lesz, ami a HPV
vonatkozásában azt jelenti hogy ~1 év után a fertőzés megszűnik. Minél idősebb életkorban történik a fertőzés,
annál nagyobb az esélye annak, hogy tartósan perzisztáló fertőzés alakul ki, amelyben 2-3 év alatt megnő az
esély arra, hogy szabályozatlanul szaporodó sejtcsoportok szelektálódjanak ki, és rákmegelőző elváltozásokat
alakítsanak ki.
2.1.4.5. Laboratóriumi diagnosztika
A HPV-fertőzés DNS amplifikációs módszerekkel (PCR) mutatható ki a fertőzött területről eltávolított
(exfoliált) hámsejtekből. Önmagában a magas kockázatú HPV-fertőzés diagnosztizálása csak a megnövekedett
onkológiai kockázatot jelzi, és nem az onkológiai megbetegedést, valamint nem tesz különbséget az onkológai
szempontból veszélytelen tranziens és az onkológai szempontból veszélyes perzisztens fertőzések között. Ezért
a HPV eredményt csak a nőgyógyászati onkocitológiai és a kolposzkópos vizsgálat eredményeivel együtt szabad
és kell értékelni!
2.1.4.6. Epidemiológia és átvitel
A humán papillomavírusok világszerte elterjedtek. A fertőzés átvitele közvetlen kontaktussal, az anogenitális
genotípusoké elsősorban szexuális kontaktussal, kisebb részben a szülés alatt történik. Világszerte a
leggyakoribb alacsony kockázatú genotípusok a HPV6 és HPV11, a leggyakoribb magas onkogén kockázatú
típusok a HPV16 és HPV18.
2.1.4.7. Megelőzés
Az anogenitális HPV-fertőzések megelőzésének van kiemelt jelentősége. A gumióvszer használat
nagymértékben csökkenti az átvitelt, de teljesen nem küszöböli ki, mert a szőrtüszőkből is ürülhetnek ezek a
genotípusok. Az anogenitális HPV-fertőzések következményeit rendszeres nőgyógyászati rákszűréssel lehet
megelőzni, mivel még rákmegelőző állapotban fel lehet ismerni, és lehet kezelni a folyamatot.
Rekombináns úton előállított víruskapszid vakcinával egyes típusok (6, 11, 16, 18) által okozott fertőzéseket
lehet megelőzni. A vakcina akkor megbízható, ha a HPV-fertőzés előtt, azaz a szexuális élet megkezdése előtt
adják. A későbbiekben végzett vakcinálásnak csökken a hatékonysága. Jelenleg nem ismert, hogy más HPV
genotípusok ellen mennyire véd a vakcina. Bár a vakcinálás rövid távon megelőzi a rákmegelőző elváltozások
kialakulását, legalább egy évtizedre lesz szükség annak igazolására, hogy az invazív méhnyakrákot is megelőzie. Addig is minden szexuális életet élő nőnek – akár részesült vakcinálásban, akár nem – rendszeresen részt kell
venni nőgyógyászati rákszűrésen.
2.1.5. Polyomavírusok
Szűcs György
A jelenleg ismert öt humán polyomavírus (poly = sok, oma = daganat) a Polyomaviridae családba tartozik. Az
első két humán polyomavírust (BK vírus (BKV) (3.2.6. ábra, A) és JC vírus (JCV)) 1971-ben – egymástól
függetlenül – izolálták. Ezt követően molekuláris módszerekkel 2007-ben és 2008-ban még három újabbat, a KI
vírust (KIV vagy KIPyV), a WU vírust(WUV vagy WUPyV)és az MCvírust(MCV vagy MCPyV) fedeztek fel.
Klinikai fontosságú ismereteink jelenleg még csak a BK és JC vírusokkal kapcsolatban vannak.
184
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.6. a. ábra. BK humán polyomavírus. A: BK vírus elektronmikroszkópos képe, B: BK vírus zárványok
vizeletüledékből nyert sejtekben (Papanicoloau festés, 600 x)
3.2.6. b. ábra.
2.1.5.1. A BK és JC vírusok
A BK és JC vírusok elnevezése a betegek nevének kezdőbetűi alapján történt, míg a KIV és WUV neve első
leírásuk helyére utal. A Merkel-sejt carcinomából kimutatott ötödik polyomavírus elnevezése a sejtvonalra utal:
Merkel-sejt polyomavirus (MCV vagy MCPyV). Noha a fenti vírusok egymástól jól elkülönülnek, a BK és JC
vírusok, szubtípusaikat is figyelembe véve, mégis közeli filogenetikai rokonságban vannak egymással, és
mindkettő hasonlít a macacus majmok SV40 jelű polyomavírusára. Az egymáshoz szintén közel álló KI és WU
vírusok a fenti vírusoktól elkülönülő filogenetikai ágon helyezkednek el. A BK és JC vírusok fiatal
rágcsálókban daganatot okoznak, de emberben onkogén szerepük vitatott. A ritka, de aggressziv Merkel-sejt
bőrrákok 80%-ában viszont az MCV kimutatható.
Szerkezet, szaporodás
Kis ikozahedrális, burok nélküli, kapsziddal, duplaszálú DNS genommal rendelkező vírusok. Világszerte sok
emlősben és madárban találtak polyomavírusokat. Gazdaspektrumuk szűk; néhány nagyon közeli rokon fajt
kivéve más élőlényt produktív formában nem fertőznek meg. Perzisztens fertőzést okoznak, oncogén
potenciállal rendelkeznek. A genom korai régiójáról kódolt fehérjék a sejtek tumor-szuppresszor fehérjéihez
kötődve azok funkcióját gátolni képesek. A genom késői régiója a kapszid-fehérjéket kódolja. Az inaktivációs
behatásoknak jól ellenállnak.
Patogenezis, klinikai kép
185
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A pontos fertőzési út és az elsődleges fertőzés helye nem ismert. A korai életkorban bekövetkező tünetmentes
fertőződés valószínűleg légúti szekrécióval vagy feco-orális úton történik. A vírusfertőzést követően a
polyomavírusok élethosszan tartó latens fertőzést hoznak létre – elsősorban a vesékben, de a JC vírus esetében a
B lymphocytákban és a központi idegrendszerben is. A vesékben történő perzisztens replikációt igazolja, hogy a
JC vírus, és ritkábban a BK vírus is egészséges egyének vizeletéből kimutatható. A BK vírust gyermekek
székletében is megtalálták. A két vírussal a fertőződés minden földrészen általános, és a 20. életév előtt a
lakosság 70–95%-a már ellenanyaggal rendelkezik.
A BK és JC vírusoknak klinikai jelentősége az immunoszupprimált illetve immunodeficiens állapotokban
fellépő, főleg reaktivációjukból fakadó következmények miatt van. A JC vírus az agy fehér állományának
többgócú demyelinizációját okozza, ahol a gócokban vírusokat tartalmazó zárványokat találunk a
dendrocitákban. A fellépő kórkép neve progresszív multifokális leukoencephalopathia (PML), ami az AIDS
egyik gyakori szövődménye. A BK vírus reaktivációja csontvelő-transzpalantációk után haemorrhagiás cystitist
okozhat, illetve vesetranszplantációk után az úgynevezett BK vírussal kapcsolatos nephropathia (BK virusassociated nephropathy vagy polyomavirus-associated nephropathy; BKAN vagy PVAN) szövődményének az
oka.
Laboratóriumi diagnózis
A PML diagnózisának laboratóriumi megerősítése a liquor PCR vizsgálatán, agybiopsziás vagy post mortem
szövetmintán végzett immunohistokémiai, in situ hibridizációs, illetve PCR vizsgálatokon alapulhat. BKAN
gyanúja esetén vizelet-cytológiai sorozat-vizsgálattal basofil nuklearis víruszárványokat kell keresni a
vizeletben ürülő sejtekben (3.2.6. ábra, B), és pozitív esetben a vizeletből és a plazmából kvantitatív PCR-rel a
vírusmennyiséget kell meghatározni.
Terápia
Egyik vírusfertőzésben sincs jelenleg specifikus antivirális kezelési, illetve preventív lehetőség. Pozitív vizeletcitológiai lelet és ismételten magas kópiaszám esetén (>104/ml vérben, >107/ml vizeletben) az
immunoszuppresszió fokát kell csökkenteni a vírusmennyiség rendszeres meghatározása alapján, illetve
vesebiopsziát kell végezni a BKAN/PVAN igazolására.
2.1.5.2. Egyéb polyoma vírusok
A BK és JC vírusok mellett a simian vírus 40 (SV40)emberben való előfordulásáról is vannak közlemények. A
vírus a majomvese sejtekben előállított korai poliovakcinák kontaminációjaként került be az emberi
populációba. A nagyon ritkán kimutatott SV40-szerű vírusok előfordulását önmagában azonban ezzel a ténnyel
nem sikerült igazolni. Találtak SV40 genom-szekvenciákat humán malignus mesothelioma tumorokban is, de
ezek szerepét is vitatják a daganatok kialakulásában.
A KI és WU vírusokat légúti mintákból mutatták ki, de klinikai jelentőségüket jelenleg még nem ismerjük, míg
az MC vírus szerepe a Merkel-sejtes bőrrákban valószínű.
2.1.6. Hepatitis B- és D-vírus
Kónya József
2.1.6.1. Hepatitis B-vírus (HBV)
Szerkezet
A Hepadnaviridae családba tartozó hepatitis B-vírus kubikális kapszidszimmetriájú, burokkal rendelkező vírus,
amelynek genomja részlegesen kettősszálú cirkuláris DNS. A virionban található core antigén (HBcAg)a
kapszidot alkotja, míg a felületi antigén, a HBsAg a burokban található és a gazdasejten történő megtapadást
(adszorpció) szolgálja. A HBV egyike a környezeti hatásoknak legjobban ellenálló vírusoknak. Megbízhatóan
elölni csak autoklávban vagy hőlégsterilizátorban lehet.
Patogenezis
A HBV-fertőzés célsejtjei a hepatociták. A fertőzött sejtben a részlegesen kettősszálú cirkuláris genom teljes
hosszában kettős szálúvá egészül ki, a sejtmagba jut, és megkezdődik az mRNS-szintézise a vírusgenom
egymást átfedő génrégióiról. A C- régióról 2 fehérje képződik, a HBeAg és a már említett, virionhoz kötött
186
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
HBcAg. A HBV egy transzaktivátor proteint (X) is kódol, amely a virális expresszió szabályozása mellett
mitotikus jelátviteli folyamatokat is aktivál és a p53 fehérjétköti meg. A HBsAg-t az S régió kódolja.
A HBV saját virális polimerázt kódol (P), amely reverz transzkriptázként működik. A replikációhoz szükséges
vírusfehérjék szintézisét követően teljes genom hosszúságú RNS íródik át és a virális polimerázzal együtt a
citoplazmában összeszerelődő üres kapszidba csomagolódik., Itt a genomi RNS-ről a P polimeráz elkezd cDNSt szintetizálni, előbb a komplementer szálat, majd az RNS templát lebontása után a másik DNS szálat is, amely
viszont csak részben készül el a virion kiszabadulásáig.
A reverz transzkripció következménye, hogy egyes reverz transzkriptázgátló antivirális szerek a HBV
terápiájában használhatók, de csak korlátozottan, mert a reverz transzkripció pontatlansága miatt könnyen
szelektálódnak rezisztens mutánsok.
Az összeszerelődött kapszid magára ölti a HBsAg-t tartalmazó burkot, és folyamatosan ürül a fertőzött
májsejtből. A genomi RNS kapszidba csomagolásának hatékonysága alacsony, ezért üres (genomot nem
hordozó) víruspartikulák is nagy mennyiségben ürülnek a keringésbe.
A HBV önmagában nem citotoxikus vírus, viszont a fertőzött májsejtek ellen kialakuló immunválasz
következtében jelentős sejtpusztulás következik be, ami a májfunkciók zavarával, sárgasággal jár. Ilyenkor a
HBeAg is nagy mennyiségben kijut a keringésbe.
Megbetegedés
A HBV által okozott betegséget szérumhepatitisnek nevezik, mert felfedezésekor a HBV-fertőzések elsősorban
vérrel, vérkészítményekkel, nem megfelelően sterilezett orvosi eszközökkel terjedtek. A fertőzés inkubációs
ideje hosszú 30–180 nap. Az akut szakasz lefolyhat szubklinikus formában vagy megnyilvánulhat akut
hepatitisben. HBV-fertőzésben fennáll a magas halálozással járó akut fulmináns hepatitis kialakulásának a
veszélye is.
A fertőzés akut szakasza után a gazdaszervezet vagy eradikálja a vírust és a beteg meggyógyul, vagy a HBVfertőzés krónikussá válik. A krónikus HBV-fertőzés megnyilvánulhat krónikus perzisztáló hepatitisben, amely
egy tünetmentes vagy szubklinikus vírushordozó állapot, de kialakulhat krónikus aktív hepatitis is, amelyet
lassú, de progresszív májkárosodás és folyamatos gyulladás jellemez. A tartós gyulladás következtében
májcirrhosis alakul ki, amely végül májelégtelenséghez, halálhoz vezet. A krónikus HBV-fertőzés
következménye lehet a hepatocellularis carcinoma, amelynek kialakulásában részben a virális transzaktivátor
(X) gazdasejtre kifejtett hatása, részben a májsejtpusztulás által kiváltott regeneráció, azaz a fokozott
májsejtosztódás játszik szerepet. HBV endémiás területeken (Nyugat-Afrika) az Aspergillus flavus által
szennyezett élelmiszerben felhalmozódó aflatoxin szinergista módon tovább növeli a HBV indukált
hepatocellularis carcinoma kockázatát.
Átvitel
A HBV-fertőzések parenteralis úton terjednek: vérrel, szexuális úton vagy perinatalisan. A fertőzött személyek
keringésében igen nagy mennyiségben van jelen a fertőzőképes vírus (akár 1010/ml), kicsi, szemmel nem látható
vérszennyezések is szolgálhatnak fertőzőforrásként, ha közvetlen kapcsolatba kerülnek bőr- vagy nyálkahártya
sérülésekkel. Az egészségügyi felhasználású vérkészítmények, illetve a donorok HBV-szűrésével, egyszer
használatos eszközök alkalmazásával, valamint az orvosi eszközök szabályos sterilezésével a iatrogén átvitel
teljes mértékben megelőzhető.
Fokozott veszélynek vannak kitéve viszont az intravénás kábítószerélvezők a közös tű és fecskendő használata
miatt. A HBV vérrel történő átvitele a civilizáció terméke. Természetes körülmények között a vírus fő terjedési
módja valószínűleg a szexuális terjedés, bár endémiás területen rossz higiénés és zsúfolt lakókörülmények
között a környezetbe került vér és genitális váladék eredetű HBV sokáig fertőzőképes marad, és sérüléseken
keresztül másokat is fertőzhet. A perinatalis átvitel elsősorban szülés alatt következik be.
Immunitás
A felszíni antigénnel (HBsAg) szemben kialakuló ellenanyagoknak (anti-HBs) neutralizáló hatása van,
megakadályozza a virion adszorpcióját a gazdasejthez. Amíg a HBV replikálódik a gazdaszervezetben, olyan
nagy mennyiségben képződik HBsAg, hogy nem marad kimutatható mennyiségű szabad anti-HBs ellenanyag a
keringésben. A HBV-fertőzés sikeres eradikálása után az anti-HBs ellenanyagtermelés hosszan, akár
életreszólóan is fennmarad. Anti-HBs ellenanyag-termelést vált ki a védőoltás is. Az anti-HBs ellenanyagok
187
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
jelenléte a keringésben tehát azt jelenti, hogy HBV expozíció esetén a gazdaszervezet védve van a fertőzéstől. A
HBsAg-nek 4 fő (major) szerotípusa van (adr, adw, ayr, ayw), amelyek mellett további 5 minor szerotípust is
azonosítottak. Az „a” epitóp stabil volta miatt az egyik szerotípus által kiváltott anti-HBs ellenanyagválasz a
többi szerotípus ellen is véd. Újabb keletű probléma az olyan HBsAg mutánsok megjelenése, melyeket az antiHBs ellenanyagok nem ismernek fel. Ezen mutánsok oltott egyénekben is okozhatnak HBV-fertőzést és a
mutáns HBsAg-eket a laboratóriumi tesztek sem ismerik fel minden esetben.
A HBV-fertőzött májsejtet a celluláris és a komplement mediált immunválasz támadja, amelyek lokális
gyulladást okoznak. A gyulladás következtében részben direkt módon, részben az elfolyásban akadályozott epe
hatására sejtduzzadás és necrosis alakul ki.
Laboratóriumi diagnosztika
A szérumhepatitis laboratóriumi diagnosztikája elsősorban szerológiai, a keringésbe jutó két antigén (HBsAg,
HBeAg) és a vírusfehérjék ellen termelődött háromféle ellenanyag (anti-HBs, anti-HBc és anti-HBe)
kimutatásán alapul. Ezek közül az anti-HBs, anti-HBc ellenanyagokkal, valamint a HBsAg-nel lehet
diagnosztizálni, hogy megtörtént-e a fertőzés, és melyik szakaszban tart (3.2.7. ábra). A fertőzés akut szakaszát
nagymértékű vírusszaporodás és fertőzésveszély jellemzi, és ebben a szakaszban még nem lehet tudni, hogy
meggyógyul-e a beteg vagy krónikussá válik a fertőzés.
3.2.7. ábra. Az akut és krónikus HBV-fertőzés lefolyása és laboratóriumi diagnózisa
Gyógyulás esetén először a keringő HBsAg szintje esik a kimutathatósági határ alá, de ekkor a fertőzésveszély
még fennáll. Az ún. ablak periódus a HBsAg eltűnésétől az anti-HBs ellenanyagok megjelenéséig tart. Ezen
szakaszban a legfontosabb az anti-HBc-IgM vagy az össz-anti-HBc ellenanyagok kimutatása, mert enélkül
tévesen nem fertőzőnek értékelhetnénk a beteget. A gyógyulást és a fertőzésveszély elmúlását az anti-HBs
ellenanyagok megjelenése jelzi. Ezzel szemben a krónikus fertőzést a HBsAg perzisztálása az anti-HBc-IgG
ellenanyagok jelenléte, valamint az anti-HBc-IgM és a szabad anti-HBs ellenanyagok hiánya alapján lehet
diagnosztizálni szérumból.
Kiegészítő laboratóriumi vizsgálatok.
Az akut szakaszban HBeAg is kimutatható a keringésben, ami a
nagymértékű vírusreplikációt és a beteg fokozott fertőzőképességét jelzi. Jó prognosztikai jel, ha a HBeAg
eltűnik a keringésből, és megjelenik az anti-HBe ellenanyag. Krónikus fertőzésben a HBeAg jelenléte a
szérumban a rosszabb, míg az anti-HBe ellenanyag a jobb kórformát prognosztizálja.
188
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A vírus DNS kimutatását használhatják pozitív HBsAg eredmény megerősítésére vagy szérumtól különböző
mintában, pl. biopsziában a fertőzés kimutatására. Kvantitaív PCR módszerrel az antivirális terápia
hatékonyságát lehet követni. A virális DNS szekvencia analízisével a rezisztencia mutációkat lehet az adott
beteg vonatkozásában feltárni, illetve a genotípusok és szerológiai alcsoportok epidemiológiáját vizsgálni.
Megelőzés
A HBV terjedési módjai lehetőséget teremtenek olyan hatékony, nem specifikus megelőző tevékenységek
tudatos alkalmazására, mint a donorok szűrése, orvosi és kozmetikai eszközök megfelelő sterilezése,
mechanikus védekezés alkalmi szexuális partner esetén, vérző beteg ellátása gumikesztyűben.
Specifikus megelőzésre teremt lehetőséget a rekombináns HBsAg vakcina és az anti-hepatitis B
hiperimmunglobulin. Mivel a HBV tumorvírus és onkogén hatású vírusfehérjét kódol, alegység típusú vakcinát
alkalmaznak, amelyik csak a védőválaszt kiváltó antigént tartalmazza. Az alapimmunizálás háromszori dózisból
áll, utána 5 évenként az anti-HBs ellenanyagszint monitorozásával kell követni, hogy a védettség biztosan
fennáll-e még. Ha az anti-HBs ellenanyagszint nem elégséges, emlékeztető oltást kell adni.
Ha fogékony (nem vakcinált) személy fertőződik, akkor a feltételezett fertőzést követő 48 órán belül
hiperimmunglobulinnal passzív immunizálást kell végezni és lehetőség szerint minél rövidebb időn belül
megkezdeni a vakcinálást. HBsAg hordozó anyák újszülöttjeit szintén ellenanyag-védelemben kell részesíteni.
Antivirális terápia
A fejlett világban a megelőzési lehetőségek tudatos alkalmazása jelentősen csökkentette a HBV fertőzések
előfordulását. Terápiás beavatkozásra leginkább a krónikus aggresszív fertőzésben van szükség, interferon,
entecavir vagy a HIV-terápiában is használt lamivudin alkalmazható. Az utóbbival szemben könnyen kialakul a
rezisztencia.
2.1.6.2. Hepatitis D-vírus (HDV)
Jóllehet, a HDV RNS vírus, azaz RNS-t tartalmaz, a HBV-vel való speciális kapcsolata miatt itt tárgyaljuk.
Szerkezet
A hepatitis D-vírus (HDV) negatív egyszálúcirkuláris RNS-vírus. Burokkal rendelkezik, amelyet a hepatitis Bvírus által kódolt HBsAg alkot. A HDVdefektív vírus, csak hepatitis B-vírussal fertőzött humán májsejtben
szaporodik, azaz a hepatitis B helper vírusa a HDV-nek.
Patogenezis
A HDV és a hepatitis B-vírus az azonos HBsAg buroknak köszönhetően hasonló módon fertőznek. Mindkét
vírus májsejtkárosító hatása indirekt, a gazdaszervezet válaszreakciója következtében alakul ki. A HDV számos
tulajdonságában eltér a többi humán vírustól:
A legkisebb méretű genommal (1,7 kb) rendelkező humán vírus, egy génje van, amelyik a kapszidot alkotó delta
antigént kódolja.
A cirkuláris RNS genom jelentős része önmagával komplementer, emiatt fonalszerű szerkezetet vesz fel a két
végén egy-egy hurokkal. A gördülőkerék mechanizmussal replikálódó vírus RNS-nek ribozim aktivitása van,
katalizálja saját maga hasítását az egyik hurok melletti ribozim hasító helyen.
Az egyetlen humán RNS vírus, amely nem kódol saját nukleinsav polimerázt. Replikációját valószínűleg a
humán RNS-polimeráz II végzi.
A helper vírus a defektív vírus egyik struktúrfehérjéjét (a burokantigént) kódolja.
Megbetegedések
A fertőzés forrása csak olyan személy lehet, aki mind HBV-, mind HDV-vírussal fertőzött. A fertőzés vagy
coinfekció vagy szuperinfekció formájában történik. Coinfekció, azaz a helper és a defektív vírussal egyidőben
történő fertőzés akkor következhet be, ha a recipiens még fogékony a HBV-fertőzésre. A coinfekció
következtében kialakult hepatitisre a kétfázisú lefolyás jellemző, a májfunkció átmeneti javulása után a HDV
replikáció felfutása miatt ismét fokozódik a májkárosodás. A coinfekciók prognózisa mégis jobb, mint a
189
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
szuperinfekcióké, a coinfekciós fertőzések kimenetele, a szövődmények gyakorisága nem tér el az izolált HBVfertőzésekétől. Szuperinfekció, azaz felülfertőződés krónikus HBV-fertőzésben szenvedő recipiensben
következhet be. A HDV szuperinfekció súlyosbítja a fennálló krónikus HBV-fertőzést, súlyos szövődménye
lehet magas letalitású, fulmináns hepatitis. A krónikus HBV-fertőzés mellett a HDV-fertőzés lefolyhat akut
fertőzésként is, de krónikussá is válhat. A krónikus HDV-fertőzés prognózisa szintén rossz, néhány éven belül
májcirrhosishoz vezet.
Epidemiológia és átvitel
A HDV elterjedtsége a helper HBV elterjedtségétől függ, endémiás előfordulásuk és terjedésük megegyezik, bár
a szexuális átvitel a HDV terjedésében kisebb szerepet játszik, mint a HBV-víruséban. Nem endémiás
területeken az intravénás kábítószerélvezők vannak kitéve HDV-fertőzésnek.
Laboratóriumi diagnosztika
HDV-fertőzésben a delta antigén (HD-Ag) kimutatható a keringésből. A fertőzés akut szakaszában IgM típusú
anti-HDV ellenanyagok mutathatók ki, később megjelennek az IgG típusúak is. Az anti-HDV IgG titer a fertőzés
lezajlása után fokozatosan csökken, és gyakran el is tűnik. A HDV szerológiai markerek klinikai interpretálását
csak a HBV szerológiai markerekkel együtt szabad végezni.
Megelőzés
A HBV vakcina alkalmas coinfekciós HDV-fertőzés megelőzésére az egyén szintjén. Populációs szinten, a HBVvakcinálás a helper vírus eradikálásával a HDV terjedését is megelőzheti. Azonban akut vagy kónikus HBVfertőzésben szenvedő szervezet HBV-vakcinálás után sem képes szabad anti-HBs ellenanyagot termelni, ezért
ilyen esetben a HDV-szuperinfekció sem előzhető meg a HBV vakcinával.
2.1.7. Parvovírusok
Kónya József
2.1.7.1. Szerkezet
A Parvoviridae családba tartozó vírusok kisméretű, egyszálú DNS-t tartalmazó kubikális kapszidszimmetriájú
vírusok. Burokkal nem rendelkeznek. A virionok viszonylag ellenállóak környezeti hatásokkal és hőhatással
szemben. Az egyszálú DNS a virionok egy részében negatív szál, más részében pozitív. A Parvoviridae
családba tartozó vírusok különböző gerinceseket és gerincteleneket fertőznek. Humán fertőzéseket az
Erythrovírus nemzetségbe tartozó parvovírus B19, a Bocavírus nemzetségbe tartozó humán bocavírus és a
Dependovírus nemzetségbe tartozó adenoasszociált vírusok képesek okozni. Az adenoasszociált vírusok ún.
replikáció defektív vírusok. Adenovírussal vagy herpesvírussal együtt fertőzve tudnak hatékonyan szaporodni,
de speciális körülmények között helper vírus nélkül is történhet némi vírus replikáció. Az adenoasszociált
vírusok patogén szerepét eddig nem sikerült igazolni, és sajátos replikációs tulajdonságaik miatt potenciális
génterápiás vírusvektorok.
2.1.7.2. Parvovírus B19
Patogenezis
Számos más DNS-vírussal szemben nem képes a sejtciklus beindítására, és DNS-polimerázt sem kódol, ezért
csak aktívan osztódó gazdasejtben képes replikálódni. A parvovírus B19 receptora a P vércsoport antigén, a
citolitikus vírus az aktívan osztódó erythroid progenitor sejtekben szaporodik. Parvovírus B19 fertőzésben a
progenitor sejtek lízise miatt a vörösvértestképzés gyakorlatilag leáll. Ép immunrendszer mellett a fertőzés egykét héten belül lezajlik. Ilyenkor a fertőzés előtt képződött egészséges vörösvértestek 120 napos élettartama
biztosítja a vér megfelelő oxigénszállító kapacitását. Azonban az immunrendszer elégtelensége miatt elhúzódó,
perzisztáló parvovírusfertőzés mellett vagy krónikus hemolytikus anaemiás betegekben a csökkent élettartamú
vörösvértestek miatt súlyos anaemia alakulhat ki.
Megbetegedések
Erythema infectiosum. Bőrkiütéssel járó, enyhe lefolyású, jellemzően gyermekkori fertőző betegség, mely
kétfázisban zajlik. Az első fázisban fejlődik ki a viraemia: influenzaszerű, nem specifikus tünetek jelentkeznek
és a felsőlégutakból vírust ürít a beteg. Az első fázisban a retikulociták eltűnnek a keringésből, amelyhez
190
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
leukocytopenia és thrombopenia társulhat. A második fázisban már nem ürít vírust a beteg, viszont ekkor
jelentkeznek a jellegzetes bőrkiütések. A második fázis tüneteit immunkomplexeknek tulajdonítják. Először az
arcon szimmetrikus pillangó alakú bőrpír jelenik meg, ami alapján az angol nyelvű szakirodalom pofoncsapott
gyermek (slapped cheek) szindrómának is nevezi a megbetegedést. A későbbiekben a törzsön, végtagokon
jelenhetnek meg nagyméretű vándorló kiütések, amelyeknek köszönhető a betegség másik elnevezése a
megalerythema. A német szakirodalomban „gyűrűs rubeolának” is nevezik, ami a törzsön jelentkező jellegzetes
bőrtünetekre utal. A kiütések 2–4 nap alatt eltűnnek, a megbetegedés leggyakoribb szövődményei, az arthralgia,
arthritis hosszabban fennállhatnak, és inkább a felnőttkori fertőzésekben fordulnak elő.
Aplasztikus krízis. A parvovírus B19 átmeneti aplasztikus krízist okozhat, amelyre jellemző az erythroid
progenitor sejtek eltűnése csontvelőből, ami krónikus hemolytikus anaemiás (sarlós sejtes anaemia,
thalassaemiák stb.) betegekben az anaemia gyors romlását eredményezi. A tünetek az első, azaz a viraemiás
fázisban jelentkeznek.
Perzisztens fertőzés. Veleszületett immundeficienciákban, HIV-fertőzésben, szervtranszplantáltakban krónikus
anaemiával járó perzisztáló B19 fertőzés alakulhat ki. Az anaemia súlyos, tünetileg lehet kezelni rendszeres
vértranszfúzióval.
Kongentiális fertőzés. Terhes nők parvovírus B19 primer fertőzése transzplacentárisan ráterjedhet a magzatra.
Az intrauterin fertőzés az első trimeszterben többnyire spontán abortuszhoz vezet. Későbbi terhességben az
intrauterin magzatkárosodás dominál. Először a kompenzatórikus elváltozások jelennek meg:
hepatosplenomegalia, keringő erythroblastok (erythroblastosis foetalis), cardiomegalia, kongesztív
szívelégtelenség, majd a hypoxiás károsodások (agyi ischaemia, generalizált oedema, ascites, hemosiderosis,
maeconium peritonitis) alakulnak ki, és vezetnek hydrops foetalishoz. A congenitalis parvovírus B19 fertőzés
nem fejlődési rendellenességeket okoz, hanem hypoxiás magzatkárosodást.
Epidemiológia és átvitel
A parvovírus B19 elsősorban légúti fertőzéssel terjed, de a viraemiás szakaszban vérrel, vérkészítményekkel is
terjedhet. A felnőttkorra a populáció jelentős része átesik a fertőzésen, amit a keringő anti-B19 IgG
ellenanyagok jeleznek. Az erythema infectiosum jelentkezésekor a beteg már nem fertőz, elkülönítése nem
szükséges, viszont a megelőző 1-2 héten a beteggel kontaktusba került terhes anyákat szűrni kell a fertőzésre.
Az aplasztikus krízisben vagy perzisztens fertőzésben a beteg fertőzőnek tekintendő.
Laboratóriumi diagnosztika
A friss fertőzést követően 2-3 hónapig mutathatók ki IgM típusú anti-B19 ellenanyagok. A virális DNS-t
szérumból, légúti mintából, biopsziából PCR módszerrel lehet kimutatni. Magzati szövetekben és
csontvelőbiopsziában magas titerű fertőzést immunhisztokémiával is ki lehet mutatni.
Terápia
Transzfúziókkal tüneti terápia, humán immunglobulin adásával antivirális terápia végezhető. Az utóbbi alapjául
az szolgál, hogy a véradók jelentős részének vannak neutralizáló ellenanyagai.
Humán Bocavírus
Előzmény
A kórházi kezelést igénylő légúti fertőzések egy részében nem lehetett és mind a mai napig nem lehet kimutatni
egyik igazoltan légúti kórokozó jelenlétét sem. Ezekből az ismeretlen etiológiájú fertőzésekből újabb és újabb
mikrobákat próbálnak azonosítani. Az egyén élete során leginkább kisdedkorban halmozódnak a légúti
fertőzések. Ekkor a kórokozókkal szembeni általános fogékonyság és a sajátos anatómiai viszonyok miatt a
légúti fertőzések lényegesen gyakrabban igényelnek kórházi kezelést, mint más korosztályokban. Az utóbbi
években legalább 5 új vírust azonosítottak légúti megbetegedésekben, amelyek közül az egyik a parvovírusok
családjába tartozó humán Bocavírus.
Előfordulás
A humán Bocavírust először a DNS-genom alapján azonosították légúti mintákból és a vírus kimutatása azóta is
PCR módszerrel történik. Eddig világszerte észlelték szórványos előfordulását. Obstruktív alsó légúti
191
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
betegségekben, bronchiolitisben, asthma bronchiale akut exacerbációjában mutatták ki humán Bocavírus
jelenlétét.
A humán Bocavírus epidemiológiai sajátosságai azonban erősen hátráltatják a vírus kórokozó szerepének
igazolását. Az ismeretlen etiológiájú légúti fertőzéseknek csak a töredékében mutatható ki humán Bocavírus, és
még ezen esetek egy részében is valamely más vírussal együtt fertőzve fordul elő. Járványszerű halmozódás
valószínűleg nem jellemző a humán Bocavírusra. Az ellenanyagválaszra alapozott szeroepidemiológiai
vizsgálatok lefolytatása és kiértékelése még várat magára.
2.2. RNS-VÍRUSOK
2.2.1. Reoviridae család
Bányai Krisztián
A reovírusok családjába (Reoviridae) tartozó vírusnemzetségek közül ötnek van orvosi szempontból jelentősége
(3.2.4. táblázat).
3.5. táblázat - 3.2.4. táblázat. A Reoviridae család humán patogén vírusnemzetségei
VÍRUS
NEMZETSÉG
TÍPUS FAJ
GENOM
TERJEDÉS
BETEGSEG
ELŐFORDULÁS
Világszerte
SZEGMENSEK
SZÁMA
Rotavírus
A, B és
csoportú
rotavírusok
C 11
Feko-orális
Gastroenteritis
Orthoreo-vírus
Emlős reovírusok 10
Feko-orális
Enyhe felsőlégúti Világszerte
és
enterális
megbetegedés
Aeroszol
Orbivírus
Kemerovo vírus
Coltivírus
Colorado
12
kullancs lázvírus
Kullancsok
Influenzaszerű
betegség,
neuropathiák
Észak-Amerika,
Európa
Seadorna-vírus
Banna vírus
Csípő
szúnyogok
Encephalitis
Délkelet-Ázsia
10
12
Ízeltlábúak (pl. Lázas
Vírustól
függ;
csípőmegbetegedések, főleg
trópusi,
szúnyogok)
meningoszubtrópusi
encephalitis
területeken
B csoportú rotavírusokat emberben eddig csak Dél- és Kelet-Ázsiában azonosítottak
A Reoviridae család vírusainak genomja szegmentált, duplaszálú RNS, a genomszegmensek száma 10–12.
Genetikai kompatibilitás fennállása esetén bármely nemzetségen belül az egymással közeli rokonságban levő
vírustörzsek képesek lehetnek az egymás közötti génszegmenscserére (reasszortáció), ami fontos motorja e
vírusok evolúciójának. A teljes genom nemzetségtől függően 18,5–29 Kbp nagyságú. Az egyes szegmenseken
kódolt fehérjék száma egy és három közötti, leggyakrabban egy. A virion átmérője általában 70–90 nm és több,
koncentrikusan egymásra épülő fehérjerétegből áll. Az érett víruspartikulát nem fedi lipidburok. A virion
szerkezetében felismerhető az ikozaéderes szimmetria.
2.2.1.1. Rotavírusok
192
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A rotavírus genom 11 duplaszálú RNS szegmensből áll. A nukleokapszid körül két fehérjeréteg található, a belső
rétegben egy (VP6), a külső, felszíni rétegben két (VP4 és VP7) fehérjével. A VP6 virionon belüli
elrendeződése elektronmikroszkópos felvételen küllős kerékre emlékeztető megjelenést kölcsönöz a vírusnak
(3.2.8. ábra); innen ered a nevük is (rota = lat. kerék). A rotavírusokat (szero)csoportokba és szerotípusokba
soroljuk. A csoport determináns antigén a VP6; a szerotípus specificitást a felszíni fehérjék, a VP4 (P típus) és
VP7 (G típus) adják. Megbetegedést emberben elsősorban az A csoportú, kisebb részben a B és C csoportú
rotavírusok okoznak.
3.2.8. ábra. Rotavírus partikulák elektronmikroszkópos felvételen. A vonalmérték 100 nm-nek felel meg. (A
felvételt Charles D. Humphrey, CDC, Atlanta, GA, készítette)
Patogenezis és kórképek
A hasmenéssel, hányással és lázzal járó betegség a fertőzést követő 48–72 órán belül alakul ki és 5–7 napig tart.
A napi székletürítések száma gyakran 7–10, a hányásoké 3–4. Immunhiányos állapotokban a betegség és a
vírusürítés hónapokig elhúzódhat. A folyadékvesztés gyors és olykor irreverzibilis dehidrációhoz vezethet.
Számos klinikai megfigyelés társítja a rotavírus-fertőzést extraintesztinális manifesztációkkal (pl. légúti- és
idegrendszeri tünetekkel, esetenként emelkedett májenzimszinttel), amiben szerepet játszhat a csak nemrég
felismert viraemiás állapota fertőzés akut szakaszában.
A rotavírus-fertőzést kísérő intenzív hasmenés patofiziológiai hátterében több mechanizmust feltételeznek. A
vírus a vékonybélbolyhok csúcsán elhelyezkedő érett enterocitákat fertőzi meg. A fertőzés következményeként
az endoplazmatikus retikulum ciszternái kitágulnak, a mikrofilamentáris rendszer szétdarabolódik és ezzel
együtt a mikrovillus régió elpusztul, a szoros sejtkapcsolatok feloldódnak, a szomszédos sejtek között hézagok
keletkeznek, végül a sejtek leválnak a bazális mebránról. Az enterocyták pusztulása másodlagosan
malabszorpciót okoz. A szövettani elváltozásokat tekintve a bélbolyhok megrövidülése, mononukleáris sejtek
lamina propriába történő beszűrődése, és a csökkent diszaccharidáz szint említendők meg. A bél epitheliális
felszínének pótlása éretlen, crypta eredetű, szekretoros sejtekkel történik, ami a vékonybél abszorpciósszekréciós fiziológiás egyensúlyát a szekréció irányába tolja el.
Jellemző, hogy a kórszövettani elváltozások gyakran hiányoznak vagy nem olyan mértékűek, amelyekkel
magyarázni lehetne az olykor igen súlyos hasmenést, ráadásul a hasmenés már gyakran az intenzív
vírusreplikáció előtt megjelenik. A jelenség megértéséhez a kulcsot az egyik vírusfehérje, az NSP4 toxikus
hatásának felismerése adta. Ez a fehérje a szekretoros sejtekben Ca++ függő Cl- szekréciót (és következményes
vízvesztést) idéz elő, és gátolja a vízreszorpcióban szerepet játszó Na +-D-glükóz symporter aktivitást. Már ez a
két hatás is jelentős mértékben hozzájárul a folyadék béllumenben történő felhalmozódásához. Ezenkívül az
NSP4 mikrotubulus-kötő aktivitása révén akadályozza az endoplazmatikus retikulumból a Golgi-apparátusba
irányuló transzportot, ami megmagyarázhatja a kefeszegély diszacharidázszintjének csökkenését. Újabb
felismerés az, hogy a rotavírus-fertőzés az enterális idegrendszer szekretoros reflexeinek aktiválásával további
jelentős folyadékveszteséget okoz, ami egyes nézetek szerint – mégha csak közvetve is, de – szintén az NSP4
által kiváltott hatásokon alapszik.
Immunválasz
193
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Az immunitás legfontosabb jellemzője, hogy az újrafertőződés ellen nem véd tökéletesen, a fertőzést kísérő
súlyos klinikai tünetek kialakulásával szemben viszont már a 2.-3. epizód után hatékony védelem alakul ki. Az
anyai eredetű ellenanyagok 3–4 hónapos korig védelmet nyújtanak a rotavírus okozta betegség kivédésében; a
rotavírus-fertőzés ebben a korban általában inapparens formában zajlik. Később a csecsemők fogékonnyá válnak
a klinkailag manifeszt fertőzéssel szemben.Súlyos lefolyású eseteket leginkább a 6–24 hónapos korú
gyermekeknél lehet látni.
Az aktív védelem alapját a mucosalis IgA adja. A fertőzést követően IgM, IgG és IgA osztályú ellenanyagok is
megjelennek a vérben. A szérum IgA- és IgG-szintje jól korrelál a védelem hatékonyságával. A primer fertőzés
során kialakuló immunválasz döntően szerotípus specifikus (homotípusos), míg a soron következő fertőzések
szerotípustól független, keresztvédelmet nyújtó (heterotípusos) ellenanyagokat is indukálnak.
A T-sejtek szerepéről keveset tudunk. A citotoxikus T-sejtek a vírussal fertőzött enterocyták elpusztítása révén
részt vesznek a vírus clearance-ében. A CD4+ T sejtek támogatják a humorális oldalt, de szerepük – úgy tűnik –
nem esszenciális.
Diagnózis
Klinikai megjelenés alapján nem lehet a rotavírus-fertőzést más vírus etiológiájú gastroenterális fertőzéstől
elkülöníteni. Egyértelműen csak laboratóriumi vizsgálattal alátámasztva mondható ki a végső diagnózis. A
legtöbb humán rotavírus törzs nem, vagy csak nehezen tenyészthető szövetkultúrán. A székletpreparátum
elektronmikroszkóposdiagnosztikája a rotavírus partikula jellegzetes morfológiáján alapszik (3.2.8. ábra).
A vírus örökítőanyagának gélelektroforetikus elválasztásán alapuló laboratóriumi diagnosztika szintén nagy
specificitású módszer (3.2.9. ábra).
Mára azonban ezeket kiszorították az antigén–antitest kapcsolódáson alapuló, kereskedelmi forgalomban
kapható, kis eszközigényű, antigénkimutatásra kifejlesztett tesztek, ún. EIA, latex-agglutináció, és
immunkromatográfia.
194
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
195
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.9. ábra. „A” csoportú rotavírusok genom mintázata poliakrilamid gélben. A genommintázat-elemzés
molekuláris epidemiológiai vizsgálatokban is felhasználható; segítségével jól nyomon követhető az egyes
törzsek terjedése. (Domonkos Gertrud (ÁNTSZ, Pécs) felvétele)
Terápia
A rotavírus-fertőzés terápiája az orális rehidrációs folyadékra épül. Intravénás folyadék- és elektrolitpótlásra
van szükség akkor, ha a beteg sokkos állapotban van, hány, vagy más okból nem alkalmazható, esetleg nem
eredményes az orális folyadékpótlas. A beteg táplálásának folytatása indokolt, azonban az esetenként fellépő
laktózintolerancia miatt mellőzni kell a laktóztartalmú élelmiszerek adását. Egyes adatok szerint
immunkárosodott, immunhiányos állapotban anyatej, immunsavó orális alkalmazása gyorsíthatja a gyógyulást
és a vírusürítés megszűnését.
Megelőzés
A hagyományos járványügyi megelőzés a mindennapi életben nem elég hatásos, hiszen a fertőzésen 5 éves
koráig mindenki átesik. 2006-tól, illetve 2007-től két, élő, attenuált, szájon át adható vakcina kapható a
nemzetközi oltóanyagpiacon, így Magyarországon is. Az egyik egy pentavalens – azaz öt humán szerotípust
tartalmazó (G1, G2, G3, G4 és P1A[8]) – vakcina; ennek kifejlesztését úgy oldották meg, hogy az ember
számára természeténél fogva attenuált, szarvasmarhából izolált rotavírus törzs 11 génszegmense közül a felszíni
antigéneket (VP4 és VP7) kódoló génszegmenseket humán rotavírus törzsek megfelelő génszegmenseivel
helyettesítették. A másik vakcina monovalens, amit egy eredetileg virulens humán G1P1A[8] szerotípusú törzs
szövettenyészeten történő attenuálásával állítottak elő.
Járványtan
2.2.2. A rotavírusok ubiquiter előfordulásúak
Adott területen egyidőben több rotavírus törzs is keringhet. A ma uralkodó szerotípusok (G1P1A[8], G2P1B ,
G3P1A[8], G4P1A[8] és G9P1A[8]) mutathatók ki a súlyos lefolyású rotavírus-fertőzések ~90%-ából.
A rotavírus terjedése feko-orális úton történik, melyben elsődleges közvetítő szerepe a személyes kontaktusnak
és a közös használatban levő tárgyaknak van. Az élelmiszer és víz eredetű fertőzések nagyságrendje nem ismert,
de valószínűleg nem számottevő. Bár a rotavírusok gazdaspecifikus kórokozók, időnként állatról emberre való
terjedés (zoonózis) is előfordul. A vírus jól ellenáll a fizikai hatásoknak, így környezetünkben (pl. tárgyak
felszínére jutva) hetekig, hónapokig megőrizheti fertőzőképességét. Ez részben oka lehet a gyakori és sokszor
elhúzódó kórházi járványoknak is.
Három–öt éves korára mindenki átesik legalább egy rotavírus-fertőzésen. E fertőzések az esetek nagy
hányadában enyhe lefolyásúak, azonban világszerte évi 600 ezer gyermek haláláért a rotavírusok tehetők
felelőssé. Az iskolás kor kezdetétől a rotavírus-fertőzések típusosan enyhék vagy teljesen tünetmentesek, idős
korban azonban nem ritkák a súlyos lefolyású fertőzések.
Az esetek a mérsékelt éghajlaton tipikusan szezonális előfordulásúak, és minden évben visszatérnek. A vakcinák
bevezetése előtti időszakban jellemző volt, hogy a téli, kora tavaszi járványcsúcsok idején az akut,
kisgyermekkori, kórházi ápolást igénylő gastroenteritisek 70–80%-ának kóroki hátterében a rotavírusok álltak.
Azokban az országokban, ahol az oltóanyagot 2006–2007-ben beillesztették a gyermekkori oltási programba,
2008–2009-ben már 65–80%-os csökkenést tapasztaltak a rotavírus-fertőzéssel kapcsolatos kórházi felvételek
számában.
2.2.2.1. Egyéb reovírusok
Az Orthoreovírus genusba sorolt vírusok genomja 10 szegmensből áll. Emberben három szerotípusukat
ismerjük; ezek mindegyike alacsony patogenitású vírus, amelyek enyhe felsőlégúti és bélrendszeri
megbetegedésekkel hozhatók kapcsolatba, elsősorban gyermekkorban. Az orthoreovírusok terjedése feko-orális
úton (és valószínűleg levegőben, aeroszollal) történik. Világszerte előforduló vírusok; antitestek mindhárom
típus ellen kimutathatók a serdülőkor vége felé.
Az orbivírusok, coltivírusok, és seadornavírusok külön nemzetségekbe sorolt kórokozók, melyek közös
tulajdonsága, hogy ízeltlábúak terjesztik őket (arthropod-borne vírusok vagy arbovírusok).
196
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Az orbivírusokat szerológiai keresztreakciók alapján szerocsoportokba sorolják, melyek közül néhány (pl. a
bluetongue (= kéknyelv) vírus) időnként komoly veszteségeket okoz az állattenyésztés egyes területein.
Jelenlegi ismereteink szerint humán orvosi szempontból az orbivírusok jelentősége elhanyagolható. Egyes
orbivírusok emberben lázas megbetegedést okozhatnak, illetve a Kemerovo vírust meningoencephalitisszel
hozták összefüggésbe. E vírusok többségét trópusi, szubtrópusi országokból ismerjük; terjesztésükben
kétszárnyúak (csípőszúnyogok, lepkeszúnyogok, szakállas szúnyogok) és kullancsok játszanak szerepet.
A coltivírusok a Colorado kullancs láz (Colorado tick fever) vírusáról kapták nevüket. Genomjuk 12
szegmensből áll. Ez a vírus elsősorban Észak-Amerika nyugati részén 1500 m feletti magasságban endémiás,
ahol egyes kullancsfajok, valamint rágcsálók és patások jelentik a vírus természetes ökológiai közegét. Az
ember csak véletlenül kerül bele ebbe a körforgásba (pl. foglalkozás, szabaidőtevékenység végzése közben). A
Colorado kullancs láz vírusa jellemzően többfázisú lázas betegséget okoz, leukopeniaval és trombocitopeniaval.
Szövődményként encephalitis, myocarditis, vérzés léphet fel. Súlyos lefolyású betegség általában csak
gyermekkorban alakul ki. Európában is előfordulnak coltivírusok, ezek prototípusa az Eyach vírus. Az Eyach
vírust eredetileg kullancsokból izolálták, majd idegrendszeri megbetegedésekkel (encephalitis,
polyradiculoneuritis) hozták őket összefüggésbe.
A seadornavírusoknak ugyanúgy 12 génszegmensből álló genomjuk van, mint a coltivírusoknak, azonban
genetikai kapcsolataik alapján indokolttá vált külön kezelni a két csoportot. Ezenkívül a seadornavírusokat
szúnyogok terjesztik. A Banna vírus a csoport egyik típustörzse, melyet encephalitises betegekből izoláltak.
Előfordulásuk Dél-kelet Ázsia, nevük is erre utal (Southeast Asian dodeca RNA víruses; Dél-kelet Ázsiai 12
RNS szegmenssel rendelkező (reo)vírusok).
2.2.3. Togavírusok – a rubeolavírus és az alphavírusok
Megyeri Klára
A Togaviridae családba kisméretű, burokkal rendelkező, pozitív egyszálú RNS-t tartalmazó vírusokat sorolunk.
A „togavírus” név a latin „toga” szóból származik, ami köpönyeget, palástot jelent és a virion burkára utal. A
Togaviridae családba két genus, a Rubivírus és az Alphavírus tartozik. A Rubivírus genus egyetlen tagja a
rubeolavírus. A rubeolavírus egyedüli gazdája az ember és a vírus légúti infekció révén terjed. Az Alphavírus
genus tagjai arbovírusok. Az alphavírusok ízeltlábú vektorai szúnyogok, rezervoárjai madarak, rágcsálók és
egyéb állatok. Az Alphavírus genusba 28 species tartozik, közülük legnagyobb orvosi jelentőséggel a keleti
lóencephalitis vírus, a nyugati lóencephalitis vírus, a venezuelai lóencephalitis vírus, a Chikungunya-vírus, az
O’nyong-nyong-vírus, a Mayaro-vírus, a Sindbis-vírus, a Semliki Forest vírus, a Ross River vírus és a Barmah
Forest vírus rendelkezik.
2.2.3.1. Rubeolavírus
A virion szerkezete é s szaporod á sa
A virion gömb alakú, átmérője 60-70 nm. A rubeolavírus genomja pozitív, egyszálú RNS. A kapszid
ikozahedrális szimmetriájú, amelyet a kapszid protein (C protein) épít fel. A virion burokkal rendelkezik,
amelyből glikoprotein tüskék emelkednek ki. A tüskéket a virion E1 és E2 glikoproteinjei alkotják. Az E1 és E2
heterodimert képez, amelyet diszulfid-híd kapcsol össze. A rubeolavírusnak egy szerotípusa van. Két fő antigén
komponessel rendelkezik. Az egyik a C protein, a másik az E1/E2 heterodimer, melyek számos B-sejt és T-sejt
epitópot hordoznak. A virion antigénjei hemagglutináló, komplementkötő és precipitáló aktivitást mutatnak.
Hemagglutináló hatása az E1/E2 heterodimernek van, mely csirke, galamb és emberi 0-típusú vörösvérsejteket
agglutinál.
Patogenezis
A rubeolavírus szaporodásának jellegzetes tulajdonsága, hogy lassú, aszinkronitás jellemzi és intracelluláris
membránokhoz kötötten zajlik. A vírus replikáció citomorfológiai változásokat eredményez, befolyásolja a
durvafelszínű endoplazmatikus retikulum, a mitokondriumok és a citoszkeleton működését, valamint
kromoszóma törések kialakulását idézi elő. Egyik nem-struktúr proteinje (p90) kölcsönhatásba lép a sejtciklust
szabályozó retinoblastoma proteinnel (pRb) és a citokinézist szabályozó citron-kinázzal (CK). A p90/pRb és
p90/CK interakció gátolja a sejtosztódás folyamatát. Bizonyos szövettani típusú sejtekben rubeolavírus fertőzés
hatására apoptotikus sejtpusztulás jön létre, melyben p53-dependens és p53-independens folyamatok játszanak
szerepet.
197
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Kórképek
A rubeolavírus postnatalis és intrauterin fertőzéseket okoz (3.2.10. ábra). A postnatalis fertőzés általában enyhe
lefolyású, kiütéssel, lázzal és lymphadenopathiával járó megbetegedés. Az intrauterin fertőzés rendkívül súlyos
fejlődési rendellenességek kialakulásához vezethet, ami a rubeolavírust a legerősebb teratogén (magzatkárosító)
ágensek közé emeli.
3.2.10. ábra. A rubeola patogenezise és a fertőzés formái
Postnatalis rubeolavírus fertőzés („rózsahimlő”). A vírus cseppfertőzéssel jut a felső légutakon át a
szervezetbe, onnan a regionális nyirokcsomókba, majd pedig a véráramba. A primer viraemia után a vírus a RES
sejtekben szaporodik, és ismét bekerül a vérbe. A szekunder viraemia révén a fertőzés szétterjed a szervezetben.
A primer fertőzés rendszerint gyermekkorban zajlik le. A betegség tünetei általában enyhék, sok a tünetmentes
fertőzés. A rubeola lappangási ideje 14–21 nap. A betegség során először az arcon, majd a törzsön, később pedig
a végtagokon pár milliméter nagyságú maculopapularis exanthemák jelennek meg. Ezzel egy időben
lymphadenopathia lép fel, amely legkifejezettebb a suboccipitalis, retroauricularis és a cervicalis
nyirokcsomókon. További jellemző tünet a láz. Arthritis és arthralgia is kialakulhat, különösen serdülő és felnőtt
nőbetegeken. A betegség szövődménye ritkán thrombocytopenia, illetve encephalitis lehet. A beteg már 1 héttel
a kiütések megjelenése előtt és még 7–10 nappal utána is fertőző. A vírus a betegek légúti váladékaiban,
székletében és vizeletében is kimutatható; a fertőzés a légúti váladékokkal terjed (3.2.11. ábra).
198
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.11. ábra. A postnatalis rubeola jellemzői és lefolyása (Neut. + HAG Ea: neutralizáló és hemagglutinációt
gátló ellenanyagok)
Congenitalis rubeola szindróma. Terhes anyák primer rubeola fertőzése során a vírus megfertőzheti a
placentát, és átjuthat a magzatba. A magzatban generalizált, perzisztens fertőzés alakul ki, ami gátolja a sejtek
osztódási folyamatát, apoptotikus és nekrotikus sejtpusztulást idéz elő. Ennek következtében az embrió
intrauterin fejlődése lelassul, és mélyreható zavar lép fel a foetalis szervek ontogenezisének folyamatában. A
magzati fertőzés hatására létrejövő fejlődési rendellenességeket és átmeneti szervi eltéréseket együttesen
congenitalis rubeola syndromának (CRS) nevezzük. A teratogén hatás mértéke és a CRS súlyossága főleg a
magzati rubeolafertőzés időpontjától függ. Mivel a magzati szervek fejlődése a 12. gesztációs héten zárul le, az
első trimeszterben bekövetkezett fertőzés a legveszélyesebb. A terhesség első 6 hetében fertőződött anyák
magzatai 75–100%-ban szenvedhetnek fejlődési rendellenességben, míg a 7.–12. gesztációs héten 80%-ban, a
13.–16. héten 45–50%-ban, a 17.–20. héten pedig 6%-ban mutatkoznak a CRS tünetei. A 20. gesztációs hét után
a CRS kialakulásának kockázata rendkívül csekély.
A CRS következménye lehet koraszülés vagy halvaszülés. A fejlődési rendellenességek a szívet és az
érzékszerveket érintik. A magzati rubeolavírus-fertőzés hatására látáskárosodás (cataracta, glaucoma, retinitis),
halláskárosodás (sensorineuralis süketség), congenitalis vitium (ductus arteriosus Botalli persistens, pitvarikamrai- septum defectus, arteria pulmonalis stenosis) és mentalis retardatio jöhetnek létre. Ezek a fejlődési
rendellenességek kombináltan is jelentkezhetnek. Jellemző a kis születési súly. A fejlődési rendellenességeket
egyéb szervi eltérések, így diabetes mellitus, thrombocytopenia és csontelváltozások kísérhetik. A fertőzést
követően ritkán progresszív postrubeolás panencephalitis léphet fel (3.2.5. táblázat).
3.6. táblázat - 3.2.5. táblázat. A congenitális rubeola szindróma jellegzetes tünetei
ÁLLANDÓ/FEJLŐDÉSI
RENDELLENESSÉG
ÉRZÉKSZERVEK
TÜNETEK
szem
Chorioretinitis, retinopathia
Cataracta
Microphthalmia
Strabismus
199
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Nystagmus
fül
Senzorineurális süketség
szív
Ductus arteriosus Botalli persistens
Pitvari szeptum defektus
Kamrai szeptum defektus
Arteria pulmonalis stenosis
kir
Microcephalia
Mentális retardáció
egyéb
Diabetes mellitus
Cryptorchidismus
Hernia inguinalis
ÁTMENETI TÜNETEK
Alacsony születési súly
Thrombocitopenia
Hepatosplenomegalia
Meningoencephalitis
Csont léziók
RITKA TÜNETEK
Generalizált lymphadenopathia, hemolitikus anaemia, pneumonitis,
hepatitis, thyreoiditis, myopia, glaucoma, myokarditis, progresszív rubeola
panencephalitis
KIR: központi idegrendszer
A veleszületett fertőzés következtében az újszülöttek vírusürítők és fertőzés forrásai lehetnek az extrauterin
életben. A CR szindrómás újszülöttek vérében IgM mutatható ki, mely még az intrauterin élet során képződött.
A csecsemőkben a harmadik hónaptól kezdve indul meg az IgG osztályba tartozó ellenanyagok képződése.
Laboratóriumi diagnózis
A vírus kimutatása nasopharyngeális váladékból, esetleg székletből, vizeletből és amniális folyadékból történhet.
A rubeolavírus tenyésztésére fogékony sejtkultúrákat használnak: a vírus majom- (BSC-1, Vero), nyúl- (RK-13,
SIRC) vagy hörcsög- (BHK-21) veséből származó sejtvonalakban, valamint primer majomvese sejtkultúrában
tenyészthető. A folyamatos sejtvonalak fertőzése kismértékű citopátiás hatást, azaz lekerekedett,
mazsolaszerűen összetöpörödött sejteket eredményez, melyek egy része rátapad az egyrétegű sejtkultúrára, többi
része pedig leúszik a tenyésztőedény faláról. Primer sejtkultúrákban a rubeolavírus nem okoz citopátiás hatást,
így jelenléte csak egyéb módszerek, interferencia, illetve immunfluoreszcencia alkalmazásával mutatható ki. Az
interferencia vizsgálathoz a Coxsackie A9 vagy az echovírus 11 típusát használják. A rubeolavírus gátolja a
Coxsackie A9 és az echovírus 11 szaporodását, és ily módon az enterovírusok citopátiás hatása nem jelenik meg
rubeolavírussal előzetesen megfertőzött sejteken.
A vírus kimutatása végezhető reverz transzkripcióval kombinált polimeráz láncreakció segítségével is.
200
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A szerológiai próbák közül, a rubeola diagnosztikájában a hemagglutináció gátlási próbát, az ELISA-t, az IgGcapture RIA-t és a Western blot analízist alkalmazzák.
A postnatalis rubeola diagnózisának felállításához két savómintában kell meghatározni a rubeolavírusspecifikus IgM- és IgG-szintet. Az első vérmintáknak az expozíciót követő 7 napon belüli, illetve rubeolagyanús
esetekben a kiütés megjelenését követő 3 napon belüli időpontból kell származnia. A második vérmintát ezt
követően 10–14 nap múlva kell levenni. Ha az első vérmintában nincs ellenanyag vagy titere nagyon alacsony,
viszont a másodikban már kimutatható és legalább négyszeres a titeremelkedés, akkor bizonyítottan friss
rubeolavírus-fertőzés zajlott le. Ha az első vérminta levétele nem történik meg röviddel a fertőződést követően
és csak későbbi időpontból származó minta áll rendelkezésre, a primer fertőzés és a reinfekció elkülönítése
rendkívül nehéz, mivel ebben a stádiumban az IgG-szint már nem változik. Ekkor az IgG aviditásának
meghatározása nyújthat segítséget. Az alacsony aviditású IgG jelenléte primer fertőzésre utal, míg a magas
aviditású IgG kimutatása azt bizonyítja, hogy reinfekció történt. A primer infekció tisztázása terhes nő esetében
alapvetően fontos.
A CRS diagnózisának felállításához elengedhetetlen a vírus izolálása vagy RT-PCR-rel történő kimutatása, és
rubeolavírus-specifikus IgM jelenlétének igazolása az újszülöttből származó klinikai vizsgálati anyagokban. A
CRS diagnózisát alátámasztja perzisztáló rubeolavírus-specifikus IgG, mely akkor is kimutatható, amikor az
anyai IgG szintje már nem detektálható az újszülöttben (8 hónapos kor után).
Kezelés, megelőzés
A postnatalis rubeola általában enyhe lefolyású betegség, mely speciális kezelést nem igényel. A CR szindrómás
betegek kezelése tüneti. A rubeola megelőzésére életkorhoz kötött kötelező védőoltást alkalmaznak. A trivalens
vakcina élő, attenuált mumps-, morbilli- és rubeolavírust tartalmaz (MMR vakcina), először 15 hónapos korban
adják. A revakcinációt 11 éves korban végzik.
Járványtan
Arubeolavírus cseppfertőzéssel, közvetlen érintkezéssel, ritkábban a beteg váladékaival frissen
szennyezetttárgyak révén terjed. A postnatalis rubeolában szenvedő beteg 1 héttel a kiütések megjelenése előtt
és még 7–10 nappal utána is nasopharyngeális váladékával üríti a kórokozót. A congenitális rubeolában
szenvedő újszülöttek hónapokig üríthetik a vírust, és fertőzőképesek lehetnek. A betegeket oltatlan
gyermekektől és terhes nőktől távol kell tartani.
2.2.3.2. Alphavírusok
Patogenezis
Az Alphavírusok által okozott fertőzések (3.2.6. táblázat) a zoonózisokhoz tartoznak, melyek meghatározott
földrajzi környezetben fordulnak elő.
3.7. táblázat - 3.2.6. táblázat. Az alphavírusok és az általuk okozott fertőzések
VÍRUS
GAZDA
ELŐFORDULÁS
Madarak
Észak-,
DélKözép-Amerika
és Szisztémás betegség;
encephalitis
Nyugati
lóencephalitis
számos szúnyogfajta Madarak
Észak-,
DélKözép-Amerika
és Szisztémás betegség;
encephalitis
Venezuelai
lóencephalitis
számos szúnyogfajta Rágcsálók, madarak Észak-,
DélKözép-Amerika
és Szisztémás betegség;
encephalitis
Chikungunya
Aedes
VEKTOR
Keleti lóencephalitis Culiseta
Emberek, majmok
Afrika,
Európa
BETEGSÉG
Ázsia, Láz,
arthritis/arthralgia
exanthema
201
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
O’nyong-nyong
Anopheles
Emberek, majmok
Afrika, Ázsia
Láz,
arthritis/arthralgia
exanthema
Mayaro
Haemagogus
Emberek, majmok
Középés
Amerika
Dél- Láz,
arthritis/arthralgia
exanthema
Sindbis
számos szúnyogfajta Madarak
Európa,
Ázsia, Láz,
Afrika, Ausztrália
arthritis/arthralgia
exanthema
Semliki Forest
számos szúnyogfajta Madarak
Afrika, Ázsia
Láz,
arthritis/arthralgia
exanthema
Ross River
Barmah Forest
számos szúnyogfajta Emberek, házi- és Ausztrália
vadállatok (kenguru,
nyúl, róka, egér,
oposszum)
Láz,
arthritis/arthralgia
számos szúnyogfajta Emberek,
(kenguru)
Láz,
arthritis/arthralgia
állatok Ausztrália
exanthema
exanthema
Az Alphavírusok szúnyogcsípéssel közvetlenül a véráramba kerülnek és primer viraemiát alakítanak ki. Sokféle
szövettani típusú sejtet megfertőznek, így szaporodnak az endothelsejtekben, macrophagokban, izomsejtekben,
hepatocytákban, a lépben és a nyirokcsomókban. Ezt követően szekunder viraemiát hoznak létre, és számos
szervbe eljutva szisztémás fertőzést okoznak. Az alphavírus infekciók – a venezuelai lóencephalitis vírus, a
Chikungunya-vírus és a Ross River vírus kivételével – emberről emberre szúnyogcsípéssel nem terjednek, mivel
az emberben nem alakul ki a fertőzés továbbviteléhez szükséges, magas titerű viraemia.
2.2.3.3. Encephalitist okozó alphavírusok
A keleti lóencephalitis vírus (Eastern equine encephalitis vírus (EEEV)) a természetes környezetben madarakat
fertőz. A madarak között a fertőzést Culiseta szúnyogok tartják fenn. A madár rezervoárokból a fertőzés lovakra
és emberekre más szúnyog fajok (ún. „híd vektorok”) közvetítésével jut. Az EEEV-fertőzés lappangási ideje 4–
10 nap. Ezt követően láz, fejfájás, szédülés, hányás, lethargia, tarkókötöttség és zavartság alakul ki. Számos
esetben a beteg állapota fokozatosan romlik, delirium és végül coma lép fel. A betegséget neurológiai eltérések
széles skálája jellemzi, így kóros reflexek, spasticitás, paralysis és craniális idegbénulások észlelhetők. Az
EEEV fertőzés súlyos, maradandó központi idegrendszeri károsodással jár, halálozása közelítőleg 33%.
A nyugati lóencephalitis vírus (Western equine encephalitis vírus (WEEV)) a természetes környezetben
madarakat, rágcsálókat és emlősállatokat fertőz. A rezervoárokból a fertőzés lovakra és emberekre számos
szúnyogfaj közvetítésével juthat át. A WEEV-fertőzések többsége tünetmentes, vagy enyhe, lázzal, fejfájással és
fáradékonysággal járó megbetegedés formájában zajlik. A WEEV által okozott encephalitis tünetei az EEEVfertőzéshez hasonlóak, azonban a halálozási arány kisebb, átlag 4%.
A venezuelai lóencephalitis vírus (Venezuelan equine encephalitis vírus (VEEV)) a természetes környezetben
rágcsálókat fertőz, és számos szúnyogfaj közvetítésével jut át lovakra, sertésekre és emberekre. A lovakat
megbetegítő VEEV törzsek az állatokban magas titerű viraemiát okoznak, ami az emberi fertőzések
kialakulásának kockázatát nagymértékben fokozza. A VEEV fertőzések többsége enyhe, lázzal, levertséggel,
fejfájással, hányással és hasmenéssel járó megbetegedés formájában zajlik. A betegek egy részénél súlyos
központi idegrendszeri és belszervi eltérések alakulnak ki. Necrosis, oedema, vérzések és vasculitis lép fel az
202
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
agyban, a gastrointestinális traktusban, a tüdőkben, a májban, a nyirokcsomókban és a lépben. Az encephalitis
mellett interstitialis pneumonia, hepatocelluláris degeneráció és gastrointestinális tünetek észlelhetők. A
betegség halálozása átlag 0,5%. A VEEV teratogén hatású, terhes nők fertőződése magzati halálozáshoz
vezethet.
Lázat, polyarthritist és exanthemát okozó alphavírusok
A Chikungunya-vírus (CHIKV), az O’nyong-nyong-vírus (ONNV) és a Mayaro-vírus (MAYV) közeli
rokonságban állnak egymással. A chikungunya szó szuahéli nyelven azt jelenti, hogy „az, aki kétrét görnyedve
jár”. Az o’nyong-nyong kifejezés jelentése acholi nyelven „ízülettörő”. Mindkét elnevezés a CHIKV és az
ONNV által okozott megbetegedés legmarkánsabb tünetére, a kínzó ízületi fájdalomra utal. A CHIKV vektorai
az Aedes, az ONNV terjesztői pedig az Anopheles szúnyogok. A CHIKV-fertőzés lappangási ideje 2–4 nap. A
megbetegedés során láz, morbilliform exanthemák és arthritis lép fel. Az ízületi gyulladás a
metakarpophalangeális, csukló, könyök, váll, térd, boka és metatarzális ízületeket érinti. Az arthritis és az ízületi
fájdalom hónapokig is fennállhat és súlyos mozgáskorlátozottságot okoz. A CHIKV-fertőzést egyéb tünetek, így
fejfájás, myalgia, anorexia, conjunctivitis és obstipáció kísérhetik. A fertőzés előfordulására afrikai és ázsiai
országokon kívül az európai mediterrán országokban is számítani lehet. Az ONNV-fertőzés afrikai országokra
korlátozódik, klinikai tünetei megegyeznek a CHIKV által okozott betegségével. A MAYV szintén lázzal,
hidegrázással, fejfájással, myalgiával, arthritisszel és maculopapuláris exanthemával járó kórképet idéz elő.
A Sindbis-vírus (SINV) természetes környezetében madarakat fertőz, számos szúnyogfaj terjeszti. A SINV
vírusnak számos altípusa létezik, az általuk okozott betegséget Svédországban és Norvégiában ockelbobetegségnek, Finnországban pogosta- betegségnek, Oroszországban pedig Karelian-betegségnek nevezik. A
SINV-fertőzések többsége tünetmentes, vagy enyhe, lázzal, kiütéssel és arthritis -szel járó megbetegedés
formájában zajlik.
A Semliki Forest vírus (SFV) többnyire tünetmentes fertőzést vagy enyhe, lázzal, ízületi fájdalmmal járó
betegséget okoz.
A Ross River vírus (RRV) és a Barmah Forest vírus (BFV) különféle házi- és vadállatokat fertőz, számos
szúnyogfaj terjeszti. A két vírus által okozott betegség klinikai tünetei hasonlóak. A fertőzések során láz,
maculopapuláris vagy vezikularis exanthemák, és arthritis alakul ki. Az arthralgia a kéz és a láb kisízületeit
érinti, perzisztál és akár egy évvel a fertőződés után is relapszus léphet fel. Fejfájás, fotofóbia, anorexia és
lymphadenopathia is társulhat a vezető tünetekhez.
Laboratóriumi diagnózis
A diagnózis felállítható a vírus izolálásával és a vírus-specifikus IgM, illetve IgG kimutatásával. A
szerodiagnózishoz ELISA, komplement kötési reakció, neutralizációs próba és hemagglutináció gátlási próba
alkalmazható.
Megelőzés
Az emberi alphavírus fertőzések megelőzésére vakcina nem áll rendelkezésre. A lovak oltására használt elölt
EEEV, elölt WEEV és élő attenuált VEEV vakcinák alkalmazásával nemcsak a fertőzések által okozott
gazdasági kár mérsékelhető, hanem az emberi megbetegedések kialakulásának kockázata is csökkenthető. Az
alphavírus-fertőzések megelőzésében fontos szerepe van a szervezett szúnyogirtásnak és a csípéssel szembeni
személyes védekezési módszereknek.
2.2.4. Flavivírusok, hepatits C- és G-vírus
Megyeri Klára, Mándi Yvette
A Flaviviridae családba kisméretű, burokkal rendelkező, pozitív egyszálú RNS-t tartalmazó vírusokat sorolunk.
A családba a Flavivírus, a Pestivírus és a Hepacivírus genusok és a hepatitis G-vírus tartoznak. A Pestivírus
genus nem tartalmaz jelentős emberi kórokozót.
2.2.4.1. Flavivírus
A Flavivírus genus majdnem 70 fajt számlál, melyből közelítőleg 50 arbovírus, azaz ízeltlábúak által terjszetett
vírus. A Flavivírusok gömb alakú, 40–60 nm átmérőjű mikroorganizmusok. Genomjuk 3 szerkezeti fehérjét (C,
M és E) és 7 nemstrukturális (NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B és NS5) proteint kódol. A C protein építi
203
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
fel a kapszidot, az M fehérje a vírus érésében játszik szerepet. Az E protein a burokban helyezkedik el, a
receptorhoz való kötődésért felelős, mutációja befolyásolja a virulenciát. Az E proteinnel szemben termelődő
ellenanyagok neutralizáló hatással rendelkeznek, jelenlétük protektív hatású. A nemstrukturális fehérjék a
virális gének transzkripciójában és a genom replikácójában vesznek részt, valamint gátolják a szervezet
antivirális védekező mechanizmusainak működését. A Flavivírus genus 3 csoportba sorolható: (1) a szúnyogok
terjesztette flavivírusok, (2) a kullancsok terjesztette flavivírusok és (3) azok a flavivírusok, melyek vektora
ismeretlen.
Szúnyogok által terjesztett flavivírusok
Sárgaláz vírus
A virion szerkezete, antigenitása, szaporodása
A burokkal rendelkező virion gömb alakú, átmérője 45-55 nm. A vírus a gazdasejt citoplazmájában szaporodik
és bimbózással kerül ki a sejtből. A sárgaláz vírusnak egy szerotípusa van.
Patogenezis, kórképek
A sárgaláznak járványtanilag két formája van, a dzsungel sárgaláz és a városi sárgaláz, melyeknek eltérőek a
vektorai és a rezervoárjai. A dzsungel sárgaláz a majmok betegsége, melyet Dél-Amerikában a Haemagogus
szúnyogfajok, míg Afrikában az Aedes szúnyogok terjesztenek. Az emberek sporadikusan fertőződhetnek, ha
olyan szúnyog csípi meg őket, ami előzőleg fertőzött majom vérével táplálkozott. A városi sárgaláz az emberek
betegsége, vektora az Aedes aegypti (3.2.12. ábra).
3.2.12. ábra. A dzsungel sárgaláz és a városi sárgaláz járványtani jellemzői
A sárgaláz vírus a szúnyog csípésével a bőrbe és közvetlenül a véráramba kerül. Először a regionális
nyirokcsomókban szaporodik, majd számos belső szervbe, így a májba, a vesébe, a csontvelőbe, a lépbe és a
nyirokcsomókba is eljut. A vírus megfertőzi a máj Kupffer-sejtjeit és más szöveti macrophagokat, valamint
hatékonyan szaporodik a hepatocytákban, a vese epithelsejtjeiben és az immunrendszer sejtes elemeiben is. A
generalizált fertőzés hatására viraemia jön létre. Az infekció aktiválja a természetes és az adaptív immunválaszt,
ami megszünteti a viraemiát és eliminálja a vírussal fertőzött sejteket. A vírus cythopathiás hatása és az
immunválasz együttesen jelentős mértékű sejtpusztulást és súlyos funkciózavart eredményez számos szervben,
főleg a májban, a vesékben és a vascularis rendszerben.
A sárgaláz lappangási ideje 3–6 nap, lefolyása bifázisos. A betegséget hirtelen kezdet jellemzi, mely lázzal,
hidegrázással, fejfájással, derékfájással, myalgiával, gyengeséggel, szédüléssel, hányingerrel és conjunctivitissel
jelentkezik. Ez a periódus a „fertőzés” szakasza, melynek során a vírus elárasztja a szervezetet, és számos
szervben, így a májban, a vesékben, a nyirokcsomókban, a lépben és a szívben szaporodik. Ilyenkor magas titerű
204
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
(105–106 fertőző virion/ml) viraemia áll fenn. Ezt követően, az ún. „remissziós” szakban rövid időre
mérséklődik a láz, és a tünetek enyhülnek. Ekkor a specifikus immunválasz hatására megszűnik a viraemia, nem
fertőző immunkomplexek mutathatók ki a vérből. Majd, a fertőzöttek 15–20%-ában, a betegség rendkívül
súlyos formában visszatér. Ezt a periódust az „intoxikáció” szakaszának nevezzük, melynek tünetei a magas láz,
hányás, epigastriális fájdalom, icterus, veseelégtelenség és haemorrhagiás diathesisek. Az icterus a sárgaláz
egyik legjellegzetesebb tünete, ahogyan ez a betegség nevében is tükröződik. A szérum transzamináz értékek és
a direkt bilirubin jelentősen emelkedettek, arányosan a betegség súlyosságával. A vesefunkció romlása
proteinuriához és oliguriához vezet. A haemorrhagiástünetek petechia, ecchymosis, epistaxis, fogínyvérzés,
haematemesis, melaena vagy metrorrhagia formájában jelentkezhetnek. A véralvadási zavar multifaktoriális,
kialakulásában egyaránt fontos szerepet játszik az alvadási faktorok csökkent szintézise, consumptiós
coagulopathia és thrombocyta dysfunctio. A betegek 20–50%-ánál a tünetek továbbsúlyosbodnak, shock,
hypothermia és coma alakul ki, majd beáll a halál. A neurológiai tüneteket nem az agyszövet sárgaláz vírussal
történő fertőződése hozza létre, hanem agy oedema. A sárgaláz vírus nagyon ritkán okoz encephalitist, kivéve a
csecsemőkorban elszenvedett fertőzéseket. Az „intoxikáció” szakaszában észlelhető tüneteket a vírus
sejtkárosító hatása és a specifikus immunválasz okozza. A rekonvaleszcencia hetekig tart, a máj és a vese
szövetei végül hegképződés nélkül gyógyulnak (3.2.13. ábra).
3.2.13. ábra. A sárgaláz lefolyásának fontosabb klinikai, virológiai és immunológiai jellemzői
Laboratóriumi diagnózis
A vírus vérből mutatható ki, sejtkultúrák fertőzésével vagy reverz transzkripcióval kombinált polimeráz
láncreakció segítségével. A vírus tenyésztésére szúnyog (AP61) és emlős (Vero, SW13, BHK-21) sejtkultúrák
egyaránt alkalmasak. A szerológiai próbák közül, a sárgaláz diagnosztikájában az ELISA-t, a hemagglutináció
gátlási próbát, a neutralizációs próbát és a komplement kötési reakciót alkalmazzák.
Epidemiológia, kezelés, megelőzés
Járványok Afrika trópusi területein és Dél-Amerikában fordulnak elő. A megelőzésre élő, attenuált sárgaláz
vírust tartalmazó vakcina (17D) áll rendelkezésre. Az endémiás területre utazóknak a védőoltás kötelező és 10
évig érvényes. A vakcina 6 hónapos kor alatt kontraindikált, 6–9 hónapos korban pedig nem ajánlott, mivel
csecsemőkorban encephalitis léphet fel a vakcináció szövődményeként. A sárgaláz vírus fertőzések
megelőzésében fontos szerepe van a szervezett szúnyogirtásnak és a csípéssel szembeni személyes védekezési
módszereknek is.
205
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Dengue láz vírusa
A virion szerkezete, antigénszerkezete, szaporodása
A burokkal rendelkező virion gömb alakú, átmérője 25-30 nm. A dengue vírusnak 4 szerotípusa van, így életünk
során négyszer fertőződhetünk. A dengue láz vírus receptormediált endocytosissal jut be a sejtekbe. A vírus
elsődleges célpontjai a dendritikus sejtek, a monocyták/macrophagok, B-lymphocyták, T-lymphocyták és az
endothelsejtek, de szaporodik a hepatocytákban és a neuronokban is.
Patogenezis, kórképek
A dengue-láz vírus rezervoárja az ember, vektora az Aedesszúnyog. A fertőzés legfőbb terjesztője az Aedes
aegypti, de az Ae. albopictus, az Ae. polynesiensis és az Ae. scutellaris is továbbviheti a vírust. A dengue vírus a
szúnyog csípésével közvetlenül a bőrbe és a véráramba kerül, számos szervbe eljutva szaporodik, magas titerű
viraemiát és generalizált fertőzést hoz létre. A dengue vírus okozhat enyhe lefolyású, lázzal járó megbetegedést,
a dengue lázat (DF) és rendkívül súlyos kórképet, a dengue haemorrhagiás láz/dengue shock syndroma
(DHF/DSS) néven ismert tünetegyüttest. A DHF/DSS-t jellemző haemorrhagiás tüneteket fokozottérfal
permeabilitás idézi elő. A DHF/DSS súlyosságát a fertőzött egyén genetikai adottságai (pl. bizonyos cytokin
gének polimorfizmusa), a vírus szerotípusa, illetve genotípusa, valamint az esetleges korábbi dengue-vírusinfekcióból származó ellenanyagok és memória T-sejtek jelenléte is befolyásolja. A DHF/DSS gyakrabban lép
fel szekunder dengue-vírus- fertőzéskor, mint primer infekció során.
Az elsődleges fertőzést kialakító dengue vírus szerotípus hatására kialakuló humorális és celluláris immunválasz
nem tudja megakadályozni a másodlagos fertőzést, viszont módosítja a reinfekció sajátosságait, és valójában
súlyosbítja a lefolyását. A primer fertőzés során keresztreagáló ellenanyagok termelődnek, melyek a szekunder
fertőzést okozó dengue szerotípushoz kötődnek, majd Fc receptort hordozó sejtekkel lépnek interakcióba. Az Fc
receptorhoz kötődő vírus/ellenanyag komplex felvételével megfertőződnek a macrophagok, ami már az infekció
kezdeti szakaszán magas titerű viraemiát eredményez. A keresztreagáló ellenanyagok a fertőzött endothelsejtek
membránján megjelenő virális antigénekhez is kapcsolódhatnak, ezáltal a komplement rendszer aktiválódását és
az endothel sejtek feloldását idézik elő. Az endothelium károsodása fontos szerepet játszik a shock és a vérzések
patogenezisében. Ezen folyamatokon kívül, a szekunder infekció során a korábbról meglévő CD4+ és CD8+
memória T-sejtek rendkívül gyors és hatékony aktiválódása is bekövetkezik, ami masszív cytokin és chemokin
termeléssel, valamint egyéb mediátorok (nitrogén-monoxid) felszabadulásával jár együtt. A DHF/DSS betegek
szérumában, illetve szöveteiben TNF-a, IFN-a, IFN-b, IFN-g, IL-1, IL-6, IL-10, IL-15, IL-18, CCL2 (MCP-1),
CCL5 (RANTES), CXCL8 (IL-8), és MIF mutatható ki. A nitrogén-monoxid és a TNF-a a shock létrejöttét
segíti elő. Egy második dengue-vírus szerotípus által kiváltott fertőzés során tehát az első szerotípus hatására
létrejövő anamnesticus immunválasz túl korai, intenzív és nem kellően specifikus aktiválódása komplex módon
vezet a DHF/DSS-re jellemző fokozott vascularis permeabilitás, haemorrhagiás diathesisek és shock
kialakulásához.
A klasszikus DF 4-6 nap lappangási idő után influenzához hasonló tünetekkel jelentkezik. Láz, fejfájás, ízületiés izomfájdalmak valamint maculopapularis exanthemák lépnek fel. A kiütések először a törzsön jelentkeznek,
majd a végtagokon és az arcon is megjelennek. Lymphadenopathia is gyakran társul a tünetekhez. A klasszikus
DF igen kellemetlen megbetegedés, de ritkán halálos. Ezzel szemben a DHF/DSS súlyos haemorrhagiás
tünetekkel járó kórkép. Kezdetben hasonlít a DF-hez, de később vérzések, keringési elégtelenség és shock alakul
ki. A leggyakoribb haemorrhagiás manifestatiók a bőr-, a fogíny- és a gastrointestinális vérzések, valamint az
epistaxis és a haematuria. DHF/DSS halálozása elérheti a 20–40%-ot.
Laboratóriumi diagnózis
A DF és a DHF/DSS virológiai diagnózisa a vírus izolálásával, reverz transzkripcióval kombinált polimeráz
láncreakcióval és szerológiai próbákkal állítható fel. A beteg kezelése során a klinikai laboratóriumi vizsgálatok
eredménye a mérvadó.
Epidemiológia, kezelés, megelőzés
A dengue-vírus-fertőzés Ázsia, Afrika és Amerika több mint 100 országában fordul elő, elsősorban a trópusi
vidékeken. Sem antivirális terápia, sem vakcina nem áll rendelkezésre. A megelőzésben fontos szerepe van a
szervezett szúnyogirtásnak és a csípéssel szembeni személyes védekezési módszereknek is.
West Nile vírus
206
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A West Nile vírust (WNV) 1937-ben izolálták először Uganda West Nile nevű területén, erre utal a vírus neve.
A WNV-nek két genotípusa van. Az I-es genotípus világszerte súlyos járványokat okoz, míg a II-es genotípus
emberekben csak sporadikus fertőzéseket idéz elő, és előfordulása Afrika bizonyos részeire korlátozódik.
Patogenezis, kórképek
A WNVatermészetes környezetben madarakat fertőz, és számos szúnyogfaj közvetítésével jut át emberekre és
különféle állatokra. A Corvidae (varjúszerűek) és a Passeridae (verébszerűek) családjába tartozó madarak, így
varjak, hollók, csókák, szajkók, szarkák, verebek és egyéb fajok fogékonyak a fertőzésre, de több mint 150
madár fajból l izolálták már a vírust. Az I-es genotípus által okozott fertőzés hatására a madarak
megbetegszenek, az elhullás jelentős mértékű. Bár eddig legalább 40 szúnyogfajból és kullancsokból is
kimutatták a vírust, terjesztésében a Culex szúnyog játszik elsődleges szerepet. A szúnyogcsípés után a vírus
először a bőr Langerhans-sejtjeiben, majd a regionális nyirokcsomókban és más nyirokszervekben szaporodik.
Ezt követően alacsonyszintű, átmeneti viraemia alakul ki. A fertőzés során a vírus TNF-a termelést indukál és
stimulálja a Toll-like receptorokat, ami fokozza a vér-agy gát permeabilitását és elősegíti a központi
idegrendszer fertőződését. A viraemia során a vírus áthatol a vér-agy gáton. A WNV elsődleges célpontjai a
neuronok. A vírus szaporodik a basalganglionokban, valamint a corticalis-, az agytörzsi- és a gerincvelői
idegsejtekben, ami akár halálhoz vezető neurológiai kórképek kialakulását eredményezi.
A WNV által okozott fertőzés gyakran tünetmentes. A fertőzöttek 20%-ánál alakul ki betegség. A WNV
okozhat enyhe lefolyású, lázzal járó megbetegedést, a West Nile lázat (WN-láz) és rendkívül súlyos neurológiai
kórképeket. A WN-láz 6-7 nap lappangási idő után influenzához hasonló tünetekkel jelentkezik. Láz, fejfájás,
lymphadenopathia, gastrointestinalis tünetek, ízületi és izomfájdalmak valamint maculopapularis exanthemák
észlelhetők. A WN-láz súlyos eseteiben ritkán izomgyengeség, a koncentrációkészség romlása, hepatitis,
pancreatitis, myocarditis, rhabdomyolysis, orchitis és chorioretinitis léphet fel. A neuroinvazív kórforma a
fertőzöttek £1%-ában fordul elő, és asepticus meningitis, encephalitis, meningoencephalitis, illetve acut flaccid
paralysis formájában játszódhat le, halálozása 10–15%. Míg a meningitis és a flaccid paralysis minden
korcsoportban egyformán előfordul, idős korú betegeknél lényegesen gyakoribb az encephalitis, ekkor a
halálozás elérheti a 35%-ot.
A WNV praenatalis infekciót is okozhat, mivel a vírus képes megfertőzni a placentát és átjutni a magzatba. A
WNV néhány egyéb módon is terjedhet, így anyatejes táplálással, vértranszfúzióval és szervtranszplantációval
is.
Laboratóriumi diagnózis
A vírus kimutatása sejtkultúrák fertőzésével vagy reverz transzkripcióval kombinált polimeráz láncreakció
segítségével végezhető vér, illetve liquor cerebrospinalis mintákból. A vírus tenyésztésére szúnyog és emlős
sejtkultúrák egyaránt alkalmasak. A szerológiai próbák közül, a WNV-specifikus IgM ELISA-val történő
kimutatását és a neutralizációs próbát alkalmazzák.
Epidemiológia, kezelés, megelőzés
Az 1990-ig terjedő időszakban a WNV sporadikus eseteket és járványokat okozott Afrikában, Közép-Keleten,
Ázsia nyugati részén és Ausztráliában. Ezt követően a vírus felbukkant és elterjedt Európa és Észak-Amerika
számos országában. A WNV fertőzés az újonnan felbukkanó infekciók csoportjába tartozik. Valószínűsíthető,
hogy térhódítása súlyos orvosi, állatorvosi és gazdasági problémákat fog okozni az elkövetkezendő
évtizedekben.
Az emberi WNV fertőzések megelőzésére sem antivirális terápia, sem vakcina nem áll rendelkezésre.
ribavirin és az IFN-a klinikai kipróbálása folyamatban van. A madarak széklete és egyéb váladékai
tartalmazzák a vírust, így a vírus terjedésében és a fertőzés fenntartásában fontos szerepet játszanak.
szervezett szúnyogirtás ezért fontos, de nem elégséges módja a WNV terjedésének megakadályozásában.
szúnyogcsípéssel szembeni személyes védekezési módszerek alkalmazása feltétlenül szükséges.
A
is
A
A
Japán encephalitis vírus
A Japán encephalitis vírus (JEV)encephalitist, asepticus meningitist illetve acut flaccid paralysist okoz, Ázsia
dél-keleti országaiban fordul elő. 1935-ben izolálták először Japánban.
Patogenezis, kórképek
207
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A JEV rezervoárjai a vízimadarak és a sertések. A fertőzés legfőbb vektorai a Culex szúnyogfajok. A
szúnyogcsípés után a vírus lokálisan a bőrben és a regionális nyirokcsomókban szaporodik, majd
alacsonyszintű, átmeneti viraemiát okoz. A viraemia során a vírus áthatol a vér-agy gáton és a thalamus,
substantia nigra, cerebellum, agykéreg és gerincvelő idegsejtjeiben szaporodik. A vírusreplikáció az idegsejtek
pusztulását eredményezi.
A JEV által okozott fertőzés lappangási ideje 5–14 nap. A betegség hirtelen fellépő lázzal, fejfájással és
hányással kezdődik. Az encephalitis kialakulását tudati befolyásoltság, góctünetek, agyi izgalmi tünetek
(epilepsiás roham), és a fokozott koponyaűri nyomás tünetei jelzik. Az esetek 10–30%-ában a beteg állapota
romlik, és halálhoz vezető coma alakul ki. A túlélők 30%-ában a fertőzés súlyos, maradandó központi
idegrendszeri károsodással jár.
Laboratóriumi diagnózis
A vírus kimutatása sejtkultúrák (Vero, AP61) fertőzésével végezhető vér, illetve liquor cerebrospinalis
mintákból. A vírust immunfluoreszcenciával azonosítják. A szerológiai próbák közül, az ELISA-t, a
komplement kötési reakciót, a neutralizációs próbát és a hemagglutináció gátlási próbát alkalmazzák.
Kezelés, megelőzés
A JEV encephalitisnek specifikus antivirális terápiája nincs. A fertőzés aktív immunizálással megelőzhető.
Japánban, Koreában, Tajvanban és Thaiföldön elölt vírust tartalmazó vakcinát használnak, míg Kínában élő
attenuált vírust tartalmazó vakcinát alkalmaznak.
St. Louis encephalitis vírus
A St. Louis encephalitis vírus (SLEV) az amerikai kontinensen fordul elő. 1933-ban izolálták először az
Amerikai Egyesült Államokban, Saint Louisban. A SLEV a természetes környezetben vadmadarakat fertőz. A
madár rezervoárokból a fertőzés emberekre Culex szúnyog fajok közvetítésével jut. A SLEV által okozott
fertőzés gyakran tünetmentes. A fertőzés során a kezdeti tünetek nem jellegzetesek. Később encephalitis,
asepticus meningitis, illetve acut flaccid paralysis léphet fel. A központi idegrendszeri érintettség kialakulásának
kockázata az életkor előrehaladtával nő. A SLEV encephalitis halálozása 5–20%. Sem antivirális terápia, sem
vakcina nem áll rendelkezésre.
Kullancsok terjesztette flavivírusok
Kullancsencephalitis vírus
A kullancsencephalitis vírus speciesbe különféle vírus törzsek tartoznak, melyeket jelenleg 3 alcsoportba, illetve
genotípusba sorolnak: (1) európai, (2) távol-keleti és (3) szibériai. Bár az alcsoportok közötti különbség kicsi,
aminosavszinten nem haladja meg a 2,2%-ot, befolyásolja az antigénszerkezetet, a virulenciát és a betegség
súlyosságát. Korábban a különböző földrajzi területen előforduló kórokozókat és megbetegedéseket különböző
elnevezésekkel jelölték. A közép-európai kullancsencephalitis vírus megfelel az európai alcsoportnak, az orosz
tavaszi-nyári kullancsencephalitis kórokozója pedig azonos a távol-keleti alcsoporttal. A kullancsencephalitis
vírus arbovírus, ami meghatározott természeti gócokban fordul elő, vagyis olyan körülírt földrajzi
tájegységekben, ahol stabil kapcsolat alakult ki a vírus, a kullancs és a vadon élő gerinces gazdaállatok között.
A kullancsencephalitis vírus vektorai különböző kullancsfajok, rezervoárjai pedig vadon élő rágcsálók, de más
vad- és háziállatok, így a rókák, őzek, kutyák, kecskék, juhok és szarvasmarhák is megfertőződhetnek.
A kullancsencephalitis vírus európai alcsoportját elsősorban az Ixodes ricinus terjeszti, míg a másik két
alcsoport vektora az Ixodes persulcatus. A kullancsok a vírust transovariálisan átörökítik utódaikra, így nemcsak
vektorok, hanem rezervoárok is. Az emberek a kullancscsípés során a bőrön keresztül, illetve fertőzött kecskék
nempasztőrözött tejének fogyasztása útján, per os fertőződhetnek.
Patogenezis
A kullancscsípés után a vírus először a bőr Langerhans-sejtjeiben, majd a regionális nyirokcsomókban és más
nyirokszervekben szaporodik. Ezt követően viraemia alakul ki. A kullancsencephalitis vírust nagy mértékű
neuroinvazivitás és a neurovirulencia jellemzi. A viraemia során áthatol a vér-agy gáton. A központi
idegrendszerben megfertőzi az agyi-, a kisagyi-, az agytörzsi- és a gerincvelői idegsejteket, de más szövettani
típusú sejtekben is szaporodik. A vírus legsebezhetőbb célpontjai a gerincvelői motoneuronok. A vírus
sejtkárosító hatása súlyos neurológiai tünetek kialakulását eredményezi.
208
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A kullancsencephalitis vírus európai altípusa által okozott fertőzés gyakran tünetmentes. A fertőzöttek 10–30%ánál alakul ki betegség, melynek lefolyása bifázisos. A betegség első, viraemiás szakasza enyhe, nemspecifikus
tünetekkel jár, mint láz, fejfájás, hányinger és gyengeség. Átmeneti, közelítőleg 1 hétig tartó remissziót
követően, a fertőzöttek 10–30%-ában kialakul a betegség neurológiai szakasza. Ekkor láz, fejfájás, hányás,
tarkókötöttség, paresis vagy paralysis lép fel. A betegség asepticus meningitis, meningoencephalitis, illetve
meningoencephalomyelitis formájában játszódhat le, halálozása 0,5–2%. A túlélőknél gyakran jelentkező a postencephalitises szindróma részeként számos neuro-psychiátriai reziduális tünet észlelhető. A betegség akut
szakát követően hónapokig, sőt évekig súlyos fejfájás, memória zavar, depressio, ataxia, tremor és paresis állhat
fenn. A kullancsencephalitis ezen formájának prognózisa gyermekekben jobb, mint felnőttekben.
A kullancsencephalitis vírus távol-keleti altípusa által okozott fertőzés lefolyása monofázisos, a neurológiai
tünetek a fertőződést követően gyorsan kialakulnak. A tünetek súlyosabbak és a halálozási arány magasabb
(20%), mint az európai altípus által okozott fertőzés során. A kullancsencephalitis ezen formájának prognózisa
gyermekekben rosszabb, mint felnőttekben.
A kullancsencephalitis vírus szibériai altípusa által okozott encephalitis halálozása 6–8%. Sok esetben a
fertőzés krónikus formában zajlik. Hosszabb lappangási idő után, fokozatosan különféle neurológai tünetek
lépnek fel és a betegség végül paralysishez, dementiához és halálhoz vezet.
A fertőzött kecsketej fogyasztásával kialakuló fertőzés lefolyása bifázisos, a tünetek hasonlóak az európai altípus
által okozott betegségéhez, de általában enyhébbek és soha nem alakul ki paresis vagy paralysis. A gyógyulás
általában teljes, reziduális neurológiai tünetek nélkül következik be.
Louping ill vírus. A skóciai louping ill kórképért (birkák fertőző encephalomyelitise, az elnevezés a beteg
állatok bukdácsoló mozgására utal) felelős louping ill vírus önálló species, mely szoros rokonságban áll a
kullancsencephalitis vírussal. A louping ill vírus Nagy-Britanniában fordul elő, és a kullancsencephalitis vírus
európai altípusa által okozott kórképhez hasonló megbetegedést okoz. Vektora az Ixodes ricinus, rezervoárjai
rágcsálók, őzek és madarak, de számos egyéb állatot is megbetegít. Az ismert emberi fertőzések jelentős része
laboratóriumi eset volt. Más esetekben a vírus beteg juhok környezetében, kullancscsípés révén jutott át
vágóhídi munkásokra illetve állatorvosokra.
Epidemiológia, kezelés, megelőzés
A kullancsencephalitis vírus európai altípusa Európa számos országában, így Magyarországon is előfordul. A
távol-keleti és a szibériai altípus Ázsiában, főleg Oroszországban és a Távol-Keleten okoz járványokat. A
megelőzésre elölt vírust tartalmazó vakcina áll rendelkezésre. Az alapimmunizálást három oltás biztosítja. A
hosszantartó védettség biztosítása érdekében 3 évenként emlékeztető oltás szükséges. Az oltásokat a várható
expozíció előtt kell elvégezni. Passzív immunizálásra is lehetőség van, melyet legkésőbb a csípéstől számított
négy napon belül kell alkalmazni. A megelőzésben fontos szerepe van a szervezett kullancsirtásnak és a
csípéssel szembeni személyes védekezési módszereknek is.
2.2.4.2. Hepatitis C-vírus
A Hepatitis C-vírust (HCV) 1989-ben fedezték fel, mint a posttranszfúziós, non-A non-B hepatitis kórokozóját.
Azóta a megfelelő, elsősorban szerológiai szűrővizsgálatoknak köszönhetően a transzfúzióval terjedő
hepatitisnek ez a formája is megelőzhető.
A vírus terjedése elsősorban vérrel történik, ezért a rizikó csoportok közül előtérbe kerültek az intravénás
droghasználók. HCV-fertőzés igen nagy százalékban perzisztens, és így a hepatocelluláris carcinoma és a
cirrhosis fontos aetiológiai tényezője. A hepatitis C-fertőzés kezelése és egy hatékony védőoltás kidolgozása ma
is intenzív kutatások tárgya.
A virion szerkezet és replikációja
A HCV a Flavivíridae család Hepacivírus genusába tartozik, melynek egyetlen tagja. Pozitív szálú RNS
tartalmú, aránylag kicsi (60 nm), burokkal rendelkező vírus. Az RNS genom 9.4 kb, melynek 80%-a proteineket
kódoló szekvencia. A transzláció általában egy blokkban történik, majd a prekurzorokat proteázok összesen 10
érett proteinné hasítják. Ezek részben a vírus replikációban vesznek részt ( NS1, NS2, NS3,NS4A, NS4B,
NS5A, NS5B), részben a vírus partikula struktúrális elemei (core, E1, E2). (3.2.14. ábra) Az E1 lés E2
glikoprotein azért is jelentős, mert a kódoló gének hipervariábilis régióinak változásával más-más variánsok
fordulhatnak elő világszerte.
209
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.14. ábra. A HCV-szerkezet és kódolt fehérjéi
A vírus sejtbe jutásának feltétele a CD81 (tetraspanin) molekula expressziója a célsejten. A sejtbe jutás után
megtörténik a transzláció; az RNS replikációhoz szükséges a fent említettek közül az NS5B, NS5A és NS3
enzim aktivitása. A genomiális RNS átírása után a negatív szálú RNS templátként szolgál további pozitív szálú
RNS kópiák elkészítéséhez. Mindezt a transzkripció, és a vírus proteinek termelése követi. A negatív és a
pozitív szálak szintéziét reguláló faktorok ismerete még hiányos. A HCV glikoproteinek transzlációja az
endoplazmás retikulummal összefüggő membrán rendszerben történik.
Patogenezis
A HCV csak embert és csimpánzokat fertőz, a fertőzés parenterális úton történik. A vírus elsősorban a
hepatocytákban replikálódik, de képes haemopoetikus sejtekben, mint pl. a csontvelő őssejtjeiben és B
lymphocytákban is szaporodni. Fehérjéi gátolják a célsejt apoptózisát lehetővé téve a perzisztens fertőzés
kialakulását. A vírus hosszú időn át a sejtekben maradhat, ami májkárosodáshoz vezet.
A vírus proteinek közül az E2 protein a T-sejtek számára co-stimulációs molekulaként funkcionál. Az intenzív
Th1 -es immunválasszal rendelkező betegekben nagyobb eséllyel történik meg a vírus kiürülése a szervezetből.
Az antivirális immunválasz elindításában a dendritikus sejteknek és az IL-12, valamint az IFN-g termelésnek
jelentős szerepe van. Gyengébb T-sejtes immunválasz viszont a vírus perzisztálásához vezet. Ilyenkor
megfigyelték a regulatorikus T-sejtek (Treg) aktivitásának növekedését is, ami hozzájárulhat a Th1
immunválasz és az IFN-γ termelés csökkenéséhez, elősegítve a fertőzés krónikussá válását.
Krónikus HCV-fertőzés esetében a gyulladásos és a meginduló regenerációs, fibrotikus folyamatok
elvezethetnek a primer hepatocelluláris carcinomához. A HCV ellen termelődő ellenanyagok nem protektívek,
inkább diagnosztikus jelentőségük van. Ellentmondásosnak tűnhet, hogy míg az akut fázist követően azokban az
esetekben, ahol intenzív CD4+ és CD8+ T-sejtes immunválasz indul el, nagyobb a gyógyulás és a vírus
clearence esélye, ugyanakkor a szöveti károsodásért elsősorban szintén a sejtes immunválasz, ezen belül is a
citotoxikus T sejtek reakciója a felelős. A májbiopsziás mintákban megfigyelhető limfocita infiltráció, a
gyulladás, a portális és periportális fibrosis mind ennek a következménye, és az elváltozás a betegség
súlyosságával arányos.
Egyes vírusfehérjék poliklonális B-sejt aktivátorok; valószínűleg ennek következménye a HCV fertőzött
egyének egy részében megfigyelhető cryoglobulinaemia.
Klinikai kép
A HCV fertőzés lassan előrehaladó, progresszív megbetegedést okoz, mely a dekompenzált májbetegség, illetve
hepatocelluláris carcinoma megjelenéséig tünetmentes maradhat (3.2.15. ábra).
210
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.15. ábra. Hepatitis C-fertőzés következményei
Akut hepatitis. A HCV gyakran okoz akut tünetek nélküli fertőzést, melynek krónikus vírushordozás (carrier
státusz) lehet a következménye. Az esetek másik részében a fertőzést követően kb. 8 hét múlva jelennek meg a
kóros májfunkciós markerek (alanin aminotransferase – ALT), azt megelőzően már kialakul a viraemia.
Amennyiben kialakul a hepatitis, ennek tünetei nem különülnek el más vírus hepatitis tünetektől. Fáradság,
anorexia, hányinger társulhat sárgasághoz. A szerokonverzió később, hetekkel vagy hónapokkal követi csak a
sárgaság megjelenését. A fertőzött egyéneknek kb. 15%-ánál figyelhető meg spontán gyógyulás, melyben a
megfelelő T-sejtes immunválasznak és Th1-es cytokin aktivációnak döntő szerepe van. A fertőzöttek nagyobbik
százaléka azonban nem tudja a fertőzést leküzdeni, és a betegség krónikus stádiumba megy át.
Krónikus hepatitis. A krónikus állapot a fertőzések mintegy 50–70%-ában alakul ki. A perzisztáló fertőzés
általában progresszív hepatitishez vezet, állandóan, vagy fluktuálóan magas ALT értékekkel. A májban kóros
szövettani elváltozások alakulnak ki: periportalis gyulladás, ductus károsodás, lobuláris hepatitis, lymphoid
infiltráció a sinusoidokban, illetve a hepatocyták körül. Megkülönböztetjük a krónikus perzisztáló, és a krónikus
aktív hepatitist, cirrhozissal vagy anélkül.A folyamat általában 10 év után vezet cirrhosishoz, mely együtt járhat
a máj súlyos károsodásával (dekompenzált cirrhosis), sárgasággal, portális hypertensióval, varix vérzésekkel. A
hepatocelluláris carcinoma a HCV-fertőzést követően általában 15 év múlva alakul ki.
Diagnózis
A szűréseket antigénként rekombináns proteineket használó szerológiai módszerekkel végezzük. A korábbi
diagnosztikumok a genom NS3 és NS4A régiói által kódolt antigéneket tartalmazták, újabban az NS5 régiók
által kódolt fehérjéket is tartalmazzák a szenzitivitás és fajlagosság növelése céljából. A szűrés általában két
lépcsős: először ELISA módszerrel tesztelik a véradók vagy szervdonorok szérumait. A pozitív eredmények
megerősítése Western blottal történik.
A klinikai diagnózis érdekében a direkt kimutatási módszerek a vírus RNS detektálásán alapulnak,
reverztranszkriptáz PCR-rel. Erre nemcsak rendkívüli érzékenysége és specificitása miatt van szükség, hanem
azért is, mert a fertőzés és a detektálható ellenanyagok megjelenése között van egy ún. „ablak” periódus, mikor
a szerológia tévesen negatív eredményre vezethet. Ugyancsak ez a megbízható eljárás immunszuppresszált
betegek esetén is. Lehetőség van a HCV core protein kimutatására is ELISA módszerrel, illetve újabban a
plazmából történő együttes antigén-antitest meghatározásra.
A direkt víruskimutatás a választandó módszer az antivirális terápia nyomon követésére is. A májfunkciók
helyreállása ugyanis nem minden esetben jelenti a vírus kiürülését is a szervezetből. Manapság a vírus genom
mennyiségének meghatározása quantitatív PCR módszerrel a legmegbízhatóbb eljárás az antivirális kezelés
ellenőrzésére.
211
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
.
Terápia
A HCV által okozott krónikus hepatitis kezelésére az α-interferon – legújabban az ún. pegilált, azaz polietilen
glikollal kezelt – interferon-α és a ribavirin kombinációja ajánlott. A kezelés 6–12 hónapig is eltarthat. Az
interferon hatása nemcsak az antivirális aktivitásán alapszik, hanem immunmoduláns hatása is számottevő. A
kezelés sikere a vírus genotípusától is függ. Így a betegek 20–40%-ában a kezelés ellenére fennmaradhat a
magas ALT szint és a vírus RNS teszt is pozitív marad. A többi beteg esetében viszont a vírushordozás
megszűnik és az ALT szint normalizálódik. Sajnos ez utóbbiak egy részében a terápia abbahagyása után
relapszusok jelentkezhetnek.
A jövőben a HCV-ra specifikus antivirális szerek valószínűleg helyettesítik majd az inteferont. A virális
NS3/4B proteáz gátló és az RNS polimeráz gátló szerekhez nagy reményeket fűznek. Az antivirális szerekkel
szemben sajnos rezisztencia alakulhat ki az NS3, illetve az NS5B proteinek megváltozása miatt. Az eltérő
genotipusok kezelésre adott eltérő válasza azon alapszik, hogy pl. a proteáz gátlók és az RNS polimeráz gátlók
nagyobb affinitással kötődnek az 1-es genotipusú vírus enzimeihez, mint más genotipusuakéhoz.
A dekompenzált, cirrhotikus betegek számára a májtranszplantáció a lehetséges terápiás eljárás, és ugyanez
jöhet szóba HCV eredetű májcarcinoma esetében. Sajnos azonban a transzplantáció nem gyógyítja meg a HCVfertőzést, és a graft reinfekciója nem kizárt.
Megelőzés
A HCV védőoltás kidolgozását több körülmény gátolja. A vírus genetikai változatosságán túl gond, hogy nincs
megfelelő állat modell – a HCV-fertőzésre egyedül a csimpánzok fogékonyak. Rekombináns proteinekkel (E1
és E2 burok fehérjékkel) rövid idejű immunválaszt tudtak már indukálni csimpánzokban. A megelőzést egyelőre
az átviteli lehetőségek csökkentése jelenti, melyet a korszerű diagnózis és szűrés tesz lehetővé.
A HCV érzékeny kloroformra, éterre és más szerves oldószerekre. A vírus inaktiválás rendkívül fontos volt,
amikor megfelelő szűrés bevezetése előtt állítottak elő humán plazmából VIII és IX faktor koncentrátumokat. A
HCV infektivitása megszüntethető 80 oC-on száraz, illetve 60 oC-on nedves hővel.
Járványtan
1991 előtt, azaz mielőtt a véradók szűrését bevezették, a vértranszfúzió szerepelt elsődleges terjesztő okként.
Nem megfelelő szűrési program esetében veszélyeztetettnek tekinthetők a plazmakészítmények felhasználói is,
a transzplantáltak, a hemodialízisre szorulók, egészségügyi dolgozók, de ide sorolhatók a nem megfelelő
sterilitással végzett akupunkturás kezelés célszemélyei is. Nem véletlen, hogy a HIV-fertőzöttek igen nagy
százaléka egyben HCV-fertőzött is. A szexuális kontaktus útján való terejedés nem bizonyított. Fertőzött
anyáról a szülési procedura során kerülhet át a vírus vérrel az újszülöttre. A drogfogyasztók közötti terjedésben
jelentős szerepet játszik a közös tű használata. Súlyosbítja a helyzetet, hogy a HCV-fertőzés eredménye gyakran
krónikus tünetmentes hordozás, ami a terjedést megkönnyíti. A hepatocelluláris carcinomák 60–90 %-át HCV
fertőzést figyeltek meg.
A HCV különböző genotípusos variánsainak jellegzetes földrajzi előfordulását figyelték meg. Ez ideig hat fő
genotípust és ezen belül több altípust különítettek el. Az eltérő genotípusok antigenitásukban és a terápiára adott
válaszban is eltérőek. A 1a, 2a, 2b genotípusok világszerte elterjedtek, míg mások – pl. 5a, 6a – csak egyes
földrajzi területen gyakoriak (pl. Dél-Afrika, Dél-Ázsia). Dél- és Kelet-Európában igen gyakori az 1b genotípus.
Ezek a genotípusok jól elkülöníthetők PCR módszerrel
2.2.4.3. HEPATITIS G-vírus
A HGV is a Flaviviridae családba tartozik, szintén vérrel terjedő vírus. A fertőzés leggyakrabban krónikus,
tünetmentes hordozáshoz vezet. Kimutatása a vírus RNS detektálásán alapszik.
2.2.5. Coronavírusok
Megyeri Klára
A Coronaviridae családba két genus, a Coronavírus és a Torovírus tartozik. A Coronavírus genus 4 csoportot és
24 speciest foglal magába. A Torovírus genusba egyetlen humánpatogén vírus, a humán torovírus tartozik. A
212
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Coronavírus genus tagjai közül orvosi jelentőséggel a „severe acute respiratory syndrome”– coronavírus
(SARS-CoV), a humán coronavírus 229E, (HCoV-229E), a HCoV-NL63, a HCoV-OC43, HCoV-HKU1 és a
humán enterális coronavírus (HECoV) rendelkezik.
2.2.5.1. A vírusok jellemzői
A virion szerkezete
A humán coronavírusok burokkal rendelkező, pozitív egyszálú RNS-t tartalmazó vírusok. A virion gömb alakú
vagy elliptikus, jellemző rá a pleomorfizmus, átmérője 80–160 nm. A kapszid helikális szimmetriájú, melyet a
nukleokapszid (N) protein épít fel. A virion burkában helyezkednek el az S (spike), az M (membrán) és az E
proteinek. Az S protein 20 nm hosszúságú nyúlványokat képez, melyek a virionnak jellegzetes napkoronára
emlékeztető képet nyújtanak (3.2.16. ábra), ahogyan ez a víruscsalád nevében is tükröződik. Az S protein
felelős a sejtfelszíni receptorhoz való kötődésért.
3.2.16. ábra. Coronavírus partikulumok transzmissziós elektronmikroszkópos képe. (CDC, PHIL No. 4814. Dr.
Fred Murphy felvétele)
A II. csoportba tartozó coronavírusok peplonja egy hemagglutinin-észteráz (HE) glikoproteint is hordoz.
Szaporodás, patogenezis
A coronavírusok receptor-mediált endocitózissal jutnak a fogékony sejtbe, és a citoplazmában szaporodnak. A
fertőzés első lépéseként a vírusok sejtfelszíni receptoraikhoz kötődnek. Eddig a SARS-CoV, az NL63, a 229E és
az OC43 receptorát azonosították. A SARS-CoV és az NL63 receptora az angiotenzin-konvertáló enzim 2
(ACE2). Az ACE2, a renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer negatív szabályozó eleme. A szervezeten belül az
ACE2 az alveoláris epithelsejteken a tüdőben, az enterocytákon a bélben, a tubuláris epithelsejteken a vesékben
és az endothelsejteken az erekben található. A vírus koreceptorként használja az L-SIGN/CD209L (liver/lymphnode-specific intercellular adhesion molecule-grabbing nonintegrin) adhéziós molekulát.
A sejtekbe való bejutáshoz a SARS-CoV még egy további, nagyon érdekes, ún. transz-fertőzési módot is
alkalmaz, melynek során a DC-SIGN (dendritic cell-SIGN) adhéziós molekulához kötődik. A SARS-CoV/DCSIGN interakció azonban nem a dendritikus sejt, hanem az azzal kapcsolatba lépő egyéb sejtek fertőződését
eredményezi. A SARS-CoV hatékonyan replikálódik különféle szövettani típusú sejtekben, így a tüdő-, a bél- és
a vese epithelsejtjeiben, az endothelsejtekben, a T-lymphocytákban, a dendritikus sejtekben valamint a
macrophagokban.
A HCoV-229E vírus receptora a CD13, más néven aminopeptidáz N. A HCoV-OC43 sziálsavat tartalmazó
glikoproteinekhez kötődik.
A replikáció során az RNS diszkontinuus módon íródik le, így a coronavírusok, bár genomjuk nem szegmentált,
képesek rekombinációra. A virionok érése és összeszerelődése az endoplazmatikus retikulum és a Golgiapparátus membránjához kötötten zajlik. Az érett virionokat vesiculák szállítják a sejten kívüli térbe. A SARSCoV és az NL63 cytopathiás hatást okoz, míg a többi humán coronavírus replikációja cytopathiás hatás és
sejtlízis nélkül megy végbe.
213
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
2.2.5.2. Kórképek
A humán coronavírusok légúti és gastrointestinalis fertőzéseket okoznak.
Légúti fertőzések. A 229E, az NL63, az OC43 és a HKU1 enyhe lefolyású felső légúti fertőzést idéz elő
gyermekekben és felnőttekben egyaránt. A vírusok cseppfertőzéssel jutnak a felső légutakba, a csillós
hámsejtekben szaporodnak, és a hám foltos destrukcióját idézik elő. A betegség legtöbbször láz nélkül, náthás
tünetekkel zajlik le. Ritkábban alsó légúti gyulladás, laryngotracheitis, bronchiolitis és pneumonia is kialakulhat,
főleg csecsemőknél, idős korban és immunszuppresszált egyéneknél.
SARS. A SARS-CoV idézi elő a SARS (súlyos akut légúti szindróma=severe acute respiratory syndrome)
néven ismert kórképet. A SARS-CoV cseppfertőzéssel kerül a légutakba, megfertőzi a pneumocytákat, az
alveoláris macrophagokat, a dendritikus sejteket és a T-lymphocytákat. A tüdőben szaporodó vírus a véráramba
kerülve viraemiát hoz létre. A SARS-CoV a vérben keringő monocytákban és T-lymphocytákban is
kimutatható. A nyirokszervek fertőződése és a viraemia révén a fertőzés generalizálódik. A SARS-CoV
extrapulmonalisan is szaporodik a gastrointestinális traktusban, a húgyúti rendszerben és a központi
idegrendszerben. A fertőzés hatására azonban jelentős szöveti károsodás csak a tüdőben és a lép fehér
pulpájában jön létre. A SARS progresszív légzési elégtelenséghez vezető atípusos pneumonia formájában zajlik
le. A betegség patogenezisében a vírus cytopathiás hatása, a nagymértékű citokinfelszabadulás, és az ACE2
expresszió csökkenése játszik fontos szerepet. A betegek szérumában, illetve tüdőszövetében IL-1, IL-6, TGF-b,
CC-chemokinek [CCL2 (MCP-1), CCL3 (MIP-1a), CCL4 (MIP-1b), CCL5 (RANTES), CCL20 (LARC),
CCL22 (MDC), CCL25 (TECK) és CCL27 (ESkine)] és CXC-chemokinek [CXCL8 (IL-8), CXCL9 (MIG) és
CXCL10 (IP10)] mutathatók ki. Ugyanakkor a SARS-CoV fertőzés során az IFN-a, -b, -g, a TNF-a, az IL-2, az
IL-4, az IL-10 és az IL-12 termelődése csökkent mértékű.
Az antivirális hatású interferonok hiányában a vírus szaporodása a tüdőben rendkívül gyors és hatékony, ami a
légúti hámsejtek pusztulásához vezet. A CC- és CXC-chemokinek hatására monocyta- és limphocyta
infiltrációval járó súlyos pneumonia jön létre a tüdő szövetében. A cytokin mintázat sajátosságaival
magyarázható az is, hogy a betegség során az adaptív immunválasz aktiválódása elégtelen. A SARS-CoV
hatására a fertőzött sejtekben csökken az ACE2 expressziója. A csökkent ACE2 szint a SARS-ra jellemző
súlyos progresszív tüdőkárosodás kialakulásának egyik jelentős tényezője. Az ACE2 hiányában a tüdőben
fokozódik a vascularis permeabilitás, romlik a légzésfunkció és alveolaris exsudatum képződés lép fel (3.2.17.
ábra).
214
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.17. ábra. A SARS patogenezise
A betegség lappangási ideje 2–10 nap, kezdeti tünetei a magas láz (>38°C), hidegrázás, fejfájás, myalgia és
gyengeség. Napokkal később száraz köhögés, rhinitis, dyspnoe, hányinger, hányás, hasmenés és súlyos,
bilaterális pneumonia alakul ki. Az esetek ~20%-ában a beteg állapota továbbromlik, légzési elégtelenség,
hypoxia és ARDS (acute respiratory distress syndrome) lép fel. Néha pneumomediastinum és pneumothorax
kialakulása is előfordul. A betegség súlyossága gyakran intenzív terápiás ellátást tesz szükségessé, a hypoxiát
oxigén inhalációval, illetve respirátor segítségével kezelik. A SARS halálozása átlag 11%, gyermekekben
rendkívül alacsony, míg a 65 évesnél idősebb korosztályban elérheti akár az 50%-ot is. A vírus a betegek légúti
váladékaiban, székletében és vizeletében is kimutatható. A fertőzés elsősorban légúti váladékokkal terjed, de a
széklettel szennyezett kéz, illetve tárgyak, valamint a kórokozót tartalmazó aerosol is közvetítheti a fertőzést.
Gastroenteritis. A humán coronavírusok és a torovírus gastrointestinalis fertőzéseket is okozhatnak, a betegek
székletében a víruspartikulák kimutathatóak. A coronavírusok és a torovírus hányással, hasmenéssel járó
gastroenteritist váltanak ki, mely általában enyhe lefolyású. A humán torovírus azonban újszülöttkorban
necrotisaló enterocolitist is előidézhet.
2.2.5.3. Laboratóriumi diagnózis
A SARS-CoV és az NL63 kivételével a humán coronavírusok rendkívül nehezen tenyészthetők. Egyes törzsek
embrionális trachea szervkultúrán, valamint embrionális bélhám-, illetve vesesejtkultúrán szaporíthatók. A
SARS-CoV és az NL63 jól szaporodik különféle sejtvonalakon, a vírusok izolálására majomvese (LLC-MK2,
Vero) és hepatocelluláris carcinoma (Huh-7) sejtek alkalmazhatók. A SARS-CoV kimutatása sejtkultúrák
fertőzésével vagy reverz transzkripcióval kombinált polimeráz láncreakció segítségével (RT-PCR) végezhető
nasopharyngealis váladékból, székletből, vizeletből és vérből. A sejtkultúrán izolált vírus azonosítására
immunfluoreszcencia és RT-PCR alkalmazható (3.2.18. ábra). Mivel a vizsgálati anyagokban levő vírus
koncentrációja alacsony, negatív lelet nem zárja ki a fertőzöttség lehetőségét.
215
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.18. ábra. A SARS-CoV fertőzés lefolyásának fontosabb virológiai és immunológiai történései
A tenyésztési nehézségek miatt a diagnózis szerológiai próbákkal (komplement kötési reakció, hemagglutináció
gátlási próba) igazolható. A szerológiai próbák közül, a SARS diagnosztikájában az immunfluoreszcencia, az
ELISA, a Western blot analízis és a neutralizációs próba alkalmazható. A betegség akut szakában a SARS
diagnózisa jelenleg a klinikai és az epidemiológiai adatokra épül.
2.2.5.4. Epidemiológia
A coronavírusok által okozott légúti fertőzések cseppfertőzéssel terjednek, a téli hónapokban fordulnak elő. A
felső légúti vírusfertőzések 15–30%-át okozzák a coronavírusok. A populáció átfertőződése széles körű, mivel a
felnőttektől vett szérumminták > 90%-ában mutatható ki vírus elleni antitest. Az enterális coronavírus
fertőzések járványtana jórészt ismeretlen. A SARS-CoV új patogén, mely 2002 őszén jelentkezett először. Az
első SARS-járvány a Kína dél-keleti részén levő Guangdong tartományban lépett fel, majd átterjedt a környező
területekre, végül 30 országban észlelték a fertőzés előfordulását. E járvány során 8098 megbetegedés fordult
elő, melyből a halálos áldozatok száma 774 volt. Az esetek zöme (7729 megbetegedés) Délkelet-Ázsiában
(Kína, Hong Kong, Vietnam, Szingapúr és Tajvan) fordult elő. Néhány hónappal a járvány kitörését követően
kitenyésztették a kórokozót, elektronmikroszkópiával tanulmányozták a virion morfológiai tulajdonságait, és
meghatározták az RNS genom szekvenciáját. Ezen adatok alapján állapították meg, hogy a SARS-járványért egy
új coronavírus felelős. Rendkívül szigorú járványügyi szabályokat vezettek be, a betegeket és a betegekkel
érintkezett személyeket járványügyi zárlat (karatén) alá helyezték, és korlátozásokat vezettek be a légi
közlekedésben. Egy nagyméretű pandémia kialakulását gyors és hatékony járványügyi intézkedésekkel,
nemzetközi összefogással sikerült megakadályozni. Vizsgálták a SARS-járvány felbukkanásának okait is.
Megállapították, hogy a SARS-CoV bizonyos vadonélő állatokban, így a cibetmacskában, a nyestkutyában és a
pézsmaborznyestben mutatható ki. Ezen állatokból Kínában emberi fogyasztásra szánt ételeket készítenek.
Feltehetőleg az állatok csapdába ejtése, tartása és húsuk feldolgozása során történhetett az emberek fertőződése
és a járvány elindulása. Jelenleg nem ismeretes, hogy a SARS-CoV-nak létezik-e más vadon élő rezervoárja.
2.2.5.5. Kezelés, megelőzés
A coronavírusok és a torovírus által okozott enyhelégúti fertőzések ésgastroenteritis általában nem igényel
specifikus terápiás beavatkozást. A SARS kezelésében a 2002/2003-as járvány tapasztalatai szerint antivirális,
216
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
immunszuppresszív és tüneti terápiával enyhíthetőek a beteg panaszai, és javítható a prognózis. A vírus
szaporodásának gátlására a nukleozid analóg ribavirin, a neuraminidáz gátló oseltamivir, a lopinavir/ritonavir
proteáz inhibitor kombináció és az IFN-ok, főleg az IFN-b alkalmazható. A betegség során fellépő cytokin- és
chemokin termelés gátlására és a túlzott mértékű immunválasz fékezésére kortikoszteroidok (metilprednizolon,
prednizolon) adhatóak. A szekunder bakteriális fertőzések kezelése levofloxacinnal és clarithromycinnel
végezhető. Vakcina nem áll rendelkezésre.
2.2.6. PARAMYXOVÍRUSOK
Mándi Yvette
A Paramyxoviridae családba a Paramyxovírus, a Morbilli és a Pneumovírus genus tagjai, illetve újabb, külön
genusba sorolva a Nipah- és a Hendra-vírusok tartoznak (3.2.7. táblázat).
3.8. táblázat - 3.2.7. táblázat. A Paramyxovirusok humán kórokozó tagjai
GENUS
HUMÁN PATOGÉN VÍRUSOK
Morbilli
Morbilli vírus- kanyaró vírus
Paramyxovirus
Parainfluenza vírusok (1,2,3,4a,4b)
Mumps vírus
Pneumovirus
Respiratory Syncytial Vírus (RSV)
Human metapneumovírus (hMPV)
Henipavirus
Hendra vírus, Nipah vírus
2.2.6.1. A vírusok jellemzői
Szerkezet
A Paramyxovírusok negatív egyszálú genommal rendelkező vírusok, de az RNS nem szegmentált, így antigén
szerkezetük nem változik. A szabálytalan, pleomorf vírus partikula nagysága 100–700 nm között váltakozik.
Legfontosabb strukturális fehérjéi a NP (nukleoprotein), a P (polimeráz foszfoprotein), a L (large) protein, és a
M (matrix) protein. A vírusburok felszínén glikoprotein nyúlványok találhatóak, melyek hemagglutinin és
neuraminidáz aktivitással (HN) rendelkeznek. Az F proteinek – fúziós fehérjék – a gazdasejtmembrán és a
vírusburok fúziójáért felelősek. Ugyancsak felszíni struktúrák a G proteinek, pl. a morbillivirus esetében. A
paramyxovírusok által indukált sejtmembránfúzió jellegzetes hatása az óriássejt (syncycium) képzés.
Replikáció
A paramyxovírusok a HN (hemagglutinin-neuraminidáz), H (hemagglutinin), vagy a G protein segítségével a
sejtek felszínén levő sziálsav molekulákhoz kapcsolódnak. Emellett a morbillivirusok számára a CD46 molekula
– mely ún. membrán kofaktor proteinként a komplement hatástól védi meg az egészséges sejteket – is
receptorként szolgál. Ugyancsak a morbillivírus receptora a CD150, mely az aktivált T- és B-sejtek felszínén
jelenik meg.
A sejtmembrán és a vírusburok fúzióját követően a vírus nukleokapszid bejut a fertőzött sejtbe, és a negatív
szálú RNS-ről megtörténik a mRNS átírása, illetve a vírus genom replikációja a vírus eredetű polimeráz
enzimek segítségével. A nukleokapszid összeépülése a citoplazmában történik. Az M proteinek összekapcsolják
a nukleokapszidot a vírusburokkal, majd a vírusok „bimbózással” (budding) jutnak ki a sejtből. A fertőzött
sejtek többmagvú óriássejteket,syncytiumokat alkotnak.
2.2.6.2. Morbilli (kanyaró) vírus
A kanyaró jellegzetes, maculopapulozus kiütésekkel járó (3.2.19. ábra), elsősorban gyermekkori betegség,
melynek előfordulása a védőoltás bevezetése óta drasztikusan csökkent.
217
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.19. ábra. Jellegzetes kanyarós bőrkiütések (CDC, PHIL No. 4497)
A morbillivírusnak csak egy szerotípusa van, ezért a betegség átvészelése, vagy az aktív immunizálás
következtében életre szóló immunitás alakul ki. A morbillivírus felszínén csak a neuraminidáz, valamint a
fúziós F protein található, hemagglutininja nincs.
Patogenezis
A morbillivírus természetes gazdája az ember. A vírus először a légutak epithelialis sejtjeit fertőzi. A regionális
nyirokcsomókban elszaporodva az elsődleges viraemia juttatja a reticuloendothelialis rendszer sejtjeibe a vírust.
Innen, további szaporodást követően a másodlagos viraemia révén jön létre a generalizált fertőzés, és a vírus
eljut a bőr, conjunctiva, légutak, húgyutak, a nyirokrendszer, valamint az erek és esetleg az idegrendszer
sejtjeibe. A kiütésekért a kapillárisok falában található fertőzött sejtekkel szemben kialakuló T-sejtes válasz a
felelős. Ennek megfelelően T-sejt deficiens gyermekekben a fertőzés atípusos fromában folyhat le, kiütések
nélkül.
A vírus kifejezett immunszuppressziót okoz, többféle mechanizmussal. Egyrészt megfertőzi a T- és B-sejteket és
a monocytákat, másrészt hatására a cytokinek termelése TH1 helyett TH2 irányába tolódik el. A központi
idegrendszert érintve jöhetnek létre a morbilli szövődményei, a posztinfekciós encephalitis vagy az SSPE, a
szubakut sclerotizáló panencephalitis.
Kórképek
A kanyaró cseppfertőzéssel terjedő betegség, igen magas kontagiozitással. Lappangási ideje 7–13 nap, a
prodromális tünetek magas lázzal, köhögéssel, náthaszerű állapottal, conjunctivitisszel kezdődnek, és jellemző
lehet a photophobia is. Két nap múlva megjelennek az ún. Koplik-foltok a buccális nyálkahártyán. Ezek a
nyálkahártyában a vírusfertőzés hatására kialakult óriássejtekből álló, gyulladásos udvarral körülvett kis fehér
foltok, melyek mintegy 24–48 órán át láthatóak. A Koplik foltok megjelenését követően 12-24 óra múlva
kialakulnak a maculopapulózus kiütések (3.2.19. ábra) először általában a fülek mögött, majd testszerte. A
kiütések sokszor összefolynak. Ebben az időben a legmagasabb a láz.
Bár az esetek túlnyomó többsége gyógyul, néha az akut szakot súlyos szövődmények követhetik.
A posztinfekciós encephalitis rendszerint a betegség kezdete után 7–10 nappal jelentkezik, és a neuronok
degenerációjával jár. Feltehetően nem az idegrendszer fertőzéséről van szó, kialakulásában autoimmun
mechanizmusokat tételeznek fel. Szintén közvetlenül a betegség után jelentkezik a központi idegrendszer
fertőzéseként az akut progresszív encephalitis, elsősorban immunszuprimáltakban. Szintén immundeficines
gyermekekben jelentkezik az óriássejtes penumonia, és előfordulhatnak az akut szakban bakteriális
felülfertőzések, tüdőgyulladás, középfülgyulladás.
Jellegzetes formája a késői szövődményeknek a szubakut sclerotizáló panencephalitis (SSPE).
Létrehozásában az agyszövetben található, nem replikálódó defektív vírus partikulumok, vírus antigének
vesznek részt. A kórkép több évvel (átlagosan 7 év) az akut fertőzés után jelentkezik, tipikus ún. „lassú vírus”fertőzés. Fő tünetei a progrediáló személyiségváltozás, majd memóriazavarok, esetleg vakság, görcsök.
Szerencsére a vakcináció elterjedésével ez a kórforma is lényegesen ritkábban fordul elő.
218
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Laboratóriumi diagnózis
A betegség a klinikai tünetek alapján aránylag könnyen diagnosztizálható. Immunszuppresszált betegekben
viszont kiütés nélküli, ún. atípusos kanyaró formájában, jelenhet meg, ami sokkal nehezebben ismerhető fel. A
laboratóriumi diagnózis felállítása céljából a vizsgálati anyag a légúti váladékon kívül akár a vizelet, vér lehet.
Az antigén kimutatás immunfluoreszcens eljárással lehetséges. A vírusgenomot RT-PCR segítségével lehet
azonosítani. A morbillivirus primer humán fibroblaszt, vagy majom primer sejtkultúrákban is szaporítható, ahol
a diagnózis a tipikus óriássejt-képződés alapján már gyanítható. Azonosítása a tenyészetben a vírusantigének
kimutatásával történhet. Szerológiai vizsgálatokkal IgM ellenanyagok mutathatók ki a kiütések megjelenésével
egyidőben.
Prevenció
A védőoltás elterjedése jelentősen csökkentette a morbilli előfordulását a fejlett országban. A kanyaró
kontagiozitása viszont igen nagy, tehát a jól szervezett védőoltási program hiányában bárhol felütheti fejét
fogékony egyéneket fertőzve. Fejlődő országokban, Afrika egyes területein ma is problémát jelent elsősorban az
1 és 5 éves gyermekek között. A vakcina a Morbilli-Mumps-Rubeola trivalens oltás részeként élő, attenuált
vírus törzset tartalmaz. Általában 2 éves kor alatt, Magyarországon 15 hónapos korban kapják a gyerekek, de az
iskolás korban „emlékeztető” oltásra is szükség van. Specifikus antivirális terápiája nincs.
2.2.6.3. Parainfluenza vírusok
A parainfluenza vírusoknak 4 szerotípusa létezik, de csk három okoz humán fertőzéseket. A parainfluenza
vírusok a felelősek a légúti vírusfertőzések mintegy 6–9% -áért.
Patogenezis, klinikai kép
A vírus elsősorban cseppfertőzéssel, esetleg a fertőzött váladékkal közvetlenül létrejövő kontaktus útján terjed.
A felső légutak hámsejtjeiben szaporodik, replikációs ideje meglehetősen gyors. Viraemiát nem okoz. A
cseppfertőzést vagy akár a kontakt fertőzést követően, 3–6 nap inkubáció után jelentkeznek a náthás tünetek, és
ezt pharyngitis, tracheitis, laryngitis követheti. Az álhártyás croup, azaz a laryngotracheobronchitis már
súlyosabb következménye a fertőzésnek. Jellemző rá a főleg éjszaka jelentkező kínzó „ugató” köhögés, hörgés.
Fontos elkülöníteni a Haemophilus influenzae által okozott epiglottitistől! A parainfluenza vírusok bronchiolitist
is okozhatnak, elsősorban csecsemőkben. Az anyai ellenanyagok nem protektívek, de enyhíthetik a tüneteket. A
fertőzés kiállása után az immunitás rövid ideig tart, így az újrafertőződés gyakori.
Diagnózis
A diagnózist elsősorban gyors tesztek teszik lehetővé; a nyálkahártyákról vett mintákban levő sejtekből a vírus
antigén kimutatására van lehetőség. A vírus tenyésztése során a vírus hemagglutininek jelenléte miatt
hemadszorpció mutatható ki, a szerotípus pedig a megfelelő specifikus ellenanyag hatására a haemadsorptio
gátlási próba segítségével azonosítható. RT-PCR technikával is identifikálható a vírus. A szerológia nem ad
megbízható eredményt.
Terápia
Az enyhébb esetek kezelést nem igényelnek, álhártyás laryngotracheitis esetén a tüneti kezelése a légzés
elősegítéséből (pl. párásítás) áll, ritkán intubációra is szükség lehet. Megfelelő antivirális gyógyszerrel nem
rendelkezünk. Nincs védőoltás a betegség megelőzésére.
2.2.6.4. Mumps vírus
A mumpsz a nyálmirigy fájdalmas akut gyulladásával, parotitisszel járó betegség, melynek előfordulása az aktív
immunizálás következtében jelentős mértékben csökkent. Α mumpsz vírusnak csak egyetlen szerotípusa ismert.
Patogenezis, kórképek
A mumps vírus cseppfertőzéssel terjed. A fertőzés igen nagy kontagiozitású; a védőoltás bevezetése előtt a
populáció 90%-a átesett a fertőzésen a pubertás korig. A vírus a felső légutak epitheliális sejtjeiben szaporodik,
majd a nyálmirigyek ductalis epithelialis sejtjeire terjed, részint közvetlenül, részben viraemia folytán. Mintegy
kéthetes inkubációs idő után influenzaszerű tünetek jelentkeznek, ezt követően a nyálmirigyek – fültőmirigyek –
általában szimmetrikus, fájdalmas gyulladása és megnagyobbodása következik be. A fájdalom és a duzzanat oka
219
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
többek között az elvezető nyálutak elzáródása, ezért a nyálelválasztás is igen fájdalmas. E szak lefolyása 4-5
nap. A viraemia következtében a vírus eljuthat a herékbe, ováriumba, pancreasba is. Amennyiben a fertőzés a
pubertás kor után következik be, azorchitis, oophoritisa szerv atrofiájához vezethet, de sterilitást csak kétoldali
fertőzés esetében okoz.A legsúlyosabb komplikáció a központi idegrendszer érintettsége (meningitis,
meningoencephalitis). A betegség átvészelése életre szóló immunitással jár. A maternális ellenanyagok az élet
első hónapjaiban védik az újszülöttet, így a fertőzés fél éves kor alatt ritka. Érdekes, hogy felmerült, hogy a
mumps vírus által okozott pancreatitis és az I. típusú diabetes között lehet-e összefüggés.
Diagnózis
A klinikai tünetek általában nagyban megkönnyítik a diagnózist. A beteg a nyálával, vizeletével üríti a vírust; a
vírus a garatból, illetve komplikáció esetén a liquorból is kimutatható. A vírust majomvese sejtkultúrán is lehet
tenyészteni, ahol az óriássejt-képzés, és hemadsorptio a jellegzetes cytopathiás hatás. A szerológiai diagnózis
az ellenanyag titer négyszeres emelkedésével állítható fel, ami ELISA, komplement kötési reakció,
immunfluoreszcencia, hemagglutináció gátlás alapján mutatható ki.
Védőoltás
Az aktív immunizálást élő, attenuált vírust tartalmazó oltással végezzük. Az MMR (morbilli, mumpsz, rubeola)
trivalens vakcina tartalmazza a mumpsz törzset is. Magyarországon 15 hónapos korban adandó, kötelező
védőoltásként. Specifikus antivirális terápia nem ismeretes.
2.2.6.5. Respiratory syntitial virus (RSV)
Az RSV a Pneumovírus genus tagja, 1956-ban izolálták először. A többi paramyxovírustól eltérően sem
haemagglutininnel, sem neuraminidázzal nem rendelkezik. A megtámadott sejtekhez felszíni G lipoproteinje
révén kapcsolódik. A syncytiumképzést az F protein kapcsolódása útján indítja el. A két éves kor alatti
gyermekek leggyakoribb légúti fertőzést okozó vírusa, mely nem ritkán akár fatális kimenettel is járhat.
Patogenezis
Mint a vírus neve is jelzi, a légutakban szaporodik, és a megtámadott sejteken syncitiumképződést okoz.
Viraemia nem alakul ki. A légutakban kialakuló sejtkárosító hatáshoz immunológiai mechanizmusok is
hozzájárulnak. A sejtnecrosis, a gyulladás és fibrinkiválasztás folyamán a bronchiolusok elzáródhatnak. Minél
kisebb gyermeket érint a fertőzés, a szűk légutak annál könnyebben elzáródnak. Az immunológiai reakció
részvételét a folyamatban az is bizonyítja, hogy a korábban elölt vaccinákkal való próbálkozások csak
súlyosbították a klinikai képet.
Kórképek
A gyermekek többsége az első két életévben fertőződik a vírussal, de csak a fertőzöttek egynegyede-harmada
esetében kerül sor alsó légúti manifesztációra. Elsősorban a téli hónapokban terjed, igen nagy kontagiozitással.
Kiemelendő, hogy nemcsak a cseppfertőzéssel vihető át, pl. az ápoló személyzet indirekt úton, kontaktussal is
közvetítheti a vírust csecsemő osztályokon, illetve idős emberek között, pl. idősotthonokban.
Az inkubációs idő 4-5 nap. A betegség tünetei az egyszerű náthától az életet veszélyeztető pneumoniáig és
bronchiolitisig terjedhetnek. Az enyhébb betegség a relatíve idősebb gyermekekben jelenik meg, viszont a
bronchiolitis és a pneumonia kissúlyú újszülöttek, koraszülöttek esetén életveszélyes állapotot idéz elő.
Különösen veszélyes az RSV fertőzés egyéb pulmonaris vagy cardialis problémák fennállása esetén. Az ún.
SIDS (sudden infant death syndroma) egyik etiológiai tényezőjének tartják.
Diagnózis
Az orrüregi és nasopharyngealis mosófolyadékból lehetséges a vírus RNS kimutatása RT-PCR technikával, vagy
az antigénkimutatás immunfluoreszcens módszerrel. A vírus tenyésztése meglehetősen nehézkes, de a
legmegbízhatóbb eljárás. A szerológiai diagnózis epidemiológiai szempontból lehet fontos.
Terápia, prevenció
Enyhébb esetekben a légzésfunkciók javítása, oxigenizáció lehet hatásos. Veszélyeztetett csecsemők esetében
Ribavirin adása ajánlott, inhalációval. Súlyos esetben passzív immunizálás is szóba jöhet, hiperimmun anti-RSV
immunglobulinnal, esetleg humanizált monoklonális ellenanyaggal. Fontos a csecsemőosztályokon a higiénés
220
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
szabályok betartása, gyakori, fertőtlenítő kézmosás, maszk, kesztyű váltása az ápoló személyzet részéről, mivel
a vírus közvetve is átvihető. Aktív immunizálás nincs, a korábbi vakcinálási próbálkozások inkább rontották a
kórképet, ami az immunkárosodások szerepét bizonyítja a patomechanizmusban.
2.2.6.6. Human metapneumovírus
Számtalan vírusfertőzés esetében sokáig nem sikerült a megfelelő etiológiai ágenst azonosítani. Ezek közé
tarozott az RSV-hez hasonló vírus, melyet 2001-ben Human Metapneumovírusként (hMPV) identifikáltak.
Egyszálú, negatív RNS vírus, genetikailag is eltérő az RSV-től. A laboratóriumi diagnózis is molekuláris
biológiai módszerekkel történik. A fertőzés hasonló betegségeket idéz elő, mint az RSV, elsősorban
kisgyermekekben. Az egyszerű, náthaszerű betegségtől a súlyosabb bronchiolitisig különféle megjelenési formái
ismeretesek, főleg az 5 év alatti korosztályt érintve. Igen magas, 39 oC feletti lázzal, crepitatióval. A vírus régóta
cirkulál a populációban, amit szeroepidemiológiai vizsgálatok bizonyítanak. Jelenleg sem specifikus terápia,
sem védőoltás nem ismeretes, csupán tüneti kezelése lehetséges.
2.2.6.7. Nipah- és Hendra-vírusok
Bár mindkét vírus a paramyxovírusokhoz tartozik, genetikai eltérésük miatt külön genusba sorolhatók. A Nipahvírust, mint újonnan felfedezett paramyxovírust 1998-ban izolálták Malaysiában és Szingapúrban, magas
halálozási aránnyal járó encephalitis esetekből Bangladeshben 2001-ben bizonyítottak Nipah vírusfertőzést. Egy
másik, hasonló vírust, a Hendra-vírust Ausztráliában izolálták, 1994-ben. Közös tulajdonságuk, hogy állati
rezervoárról (sertés, ló, egyes ausztráliai denevér fajok) kerülnek emberre, ahol fatális megbetegedéseket
okoznak. A betegség ugyan influenzaszerű tünetekkel kezdődik, de a kép progresszíve súlyosbodik, a betegek
kómába esnek. Felfedezésük az újonnan megismert vírusok veszélyére hívja fel a figyelmet.
2.2.7. Rhabdovírusok
Nagy Károly
A Rhabdoviridae család (nevük a görög „rhabdos” – pálca szóból ered) emlősök, madarak, halak és növények
patogén vírusait foglalja magába. A természetben rendkívül elterjedtek. A gerinces állatokat megbetegítő
legfontosabb vírusok a Vesiculovirus és Lyssavirus genusba tartoznak. A Vesiculovirus genusba tartozó
vesicularis stomatitis vírus (VSV), sertések hólyagos szájgyulladását okozza. Ízeltlábú vektorok közvetítésével
terjedhet állatról emberre, ahol influenzaszerű tüneteket vált ki. A legjelentősebb patogén rhabdovírus a
Lyssavirus genusba tartozó lyssavírus, vagy rabies vírus, amely akut, fatális kimenetelű központi idegrendszeri
megbetegedést (lyssa, rabies, veszettség) okoz. Amíg Pasteur ki nem fejlesztette az inaktivált rabies vakcinát, a
„veszett” kutya harapása mindig a jellegzetes hydrophobia (víziszony) tüneteivel és gyakran halállal járt.
2.2.7.1. Vesicularis stomtitis vírus (VSV)
A VSV a Rhabdoviridae család Vesiculovirus genusába tartozik. A genus 35 szerológiailag különböző vírust
tartalmaz, közöttük a legfontosabb a VSV Indiana és VSV New Jersey törzs. A VSV átmérője 7–10 mikron, 17–
20 mikron hosszú, és nagy peplomerekből álló burokkal rendelkezik, amelyen belül a helikálisan felcsavarodott
nukleokapszid található. Ez adja a vírusnak a jellegzetes lövedék vagy kónikus alakot (3.2.20. ábra). A genom
negatív szálú, egyszálú RNS (11–15 kb méretű). A vírusreplikáció kizárólag a sejtcitoplazmában történik. Az
inkubációs idő akár 21 nap is lehet. A VSV erős cytopathiás hatással rendelkezik. A VSV fontos laboratóriumi
vírus, sokféle sejtet fertőz, és a fehérjeszintézis modellje.
221
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.20. ábra. Vesicular stomatitis virus immun-elektronmikroszkópos képe. A vírusrészecskék a G protein ellen
termelt kolloidális aranyszemcsékhez kötött ellenanyag segítségével azonosíthatók (Dr. Nagy Károly felvétele)
A VSV hólyagos gyulladást vált ki lovakban, marhákban, sertésekben, kecskékben, birkákban és számos vadon
élő állatban is, komoly gazdasági károkat okozva. Az ember is fogékony a VSV fertőzésre. Ízeltlábú vektorok
közvetítésével a fertőzés a nyálkahártyákon és a bőrön keresztül történik. A természetes fertőzésben bizonyos
szezonalitás tapasztalható. A patogenitás nem tisztázott, a keletkezett ellenanyagok nem védő jellegűek. A
mérsékelt égöv alatt 5–10 évenkén nagyobb kiterjedésű járványok keletkeznek.
2.2.7.2. Lyssavírus
Morfológia és replikáció
A lyssavírusok 70 x 200 μm méretű, egyszálú, negatív szálú RNS genomot tartalmazó, burokkal rendelkező,
jellegzetes lövedék alakú virionok. A vírus burok helikális nukleokapszidja szimmetrikus hengeres szerkezetbe
van felcsavarodva, amely barázdált bordázatot kölcsönöz a vírusnak. A rhabdovírusok egyszerű vírusok,
mindössze öt fehérjét kódolnak. A nukleokapszid az RNS genomot, a nukleoproteint (N), és az RNS függő RNS
polymeráz enzimet (L és NS proteinek) tartalmazza. A mátrix fehérje (M) a nukleokapszid és a burok között
helyezkedik el. A vírus fő szerkezeti fehérjéje az N protein. Ez megvédi az RNS-t a ribonukleázoktól és
fenntartja a transzkripcióhoz szükséges RNS konfigurációt.
A vírus felszínét glikoprotein trimerekbe épült felszíni nyúlványok borítják (3.2.21. ábra). Ez a víruskötő
fehérje, a G protein neutralizáló ellenanyagtermelést vált ki. A lyssavírusnak egy szerotípusa ismeretes.
222
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.21. ábra. A rhabdovírusok szerkezeti felépítése
A fertőzés során a vírus endocytosissal jut a sejtbe. A vírusreplikáció a citoplazmában megy végbe. A virion
összeszerelődése két lépésben történik: (1) a nukleokapszid összeépülése a citoplazmában és (2) a burokkal való
beborítódás és a sejtplazma membránjánál való kibocsátódás. A vírus ezt követően a plazmamembránon
keresztül való bimbózással(„budding”) kerül ki a sejtből, mihelyst a teljes nukleokapszidot beborítja a
vírusburok. A legtöbb rhabdovírus fertőzés és vírus szaporodás a sejt feloldódásával és elpusztulásával jár
(citopátiás hatás), a lyssa vírus szaporodása azonban csak kismértékű sejtkárosodást okoz.
A vírus a természetben meglehetősen stabil, főleg, ha a pH alkalikus, de érzékeny a hőmérsékletre, a
napsugárzásra és az UV-besugárzásra. Detergensekkel könnyen inaktiválható.
Patogenezis és immunitás
A rabies vírussal történő fertőződés legtöbbször veszett állat harapásának következménye
(3.2.22. ábra). A vírus a beteg állat nyálában, vizeletében, vérében, tejében és idegrendszerében található meg.
Ez elősegíti az agresszív viselkedést (veszett kutya), ami további vírusterjesztéshez vezet.
223
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.22. ábra. A lyssavírus-fertőzés patogenezise. 1. lyssavírussal fertőzött állat, 2. a vírus a veszett állat
harapásával bejut a szervezetbe, 3. a vírus az izmokban replikálódik, 4. a virionok a perifériás idegekbe jutnak,
5. a dorsalis ganglionokban replikálódnak, 6. a gerincvelőben felfelé haladnak, 7. fertőzik az agyvelőt és a
nyúltvelőt, 8. az idegsejtek mentén descendáló fertőzéssel bejutnak a szembe, nyálmirigybe és más szervekbe
Fertőzés vírus tartalmú aeroszol belélegzésével is előfordul (pl. denevérbarlangokban), fertőzött átültetett
szövetekkel (pl. cornea) és ép nyálkahártya-membránokon keresztül is. A vírus képes közvetlenül fertőzni az
idegvégződéseket azáltal, hogy kötődik a neuronok vagy izmok nikotin-acetilkolin vagy ganglizoid
receptoraihoz a behatolási kapuban. Ezeken a helyeken a vírus akár hónapokig is megmaradhat, mielőtt a
központi idegrendszer érintett lenne. A veszettség vírusa az idegsejtek plazmájában jut el a dorsális ganglionok
224
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
gyökereihez és a gerincvelőbe. Mihelyt a vírus bekerül a gerincvelőbe az agy is hamarosan fertőződik
(hippocampus, az agyvelő, az agyalapi magvak ganglion sejtjei és a kisagy Purkinje-sejtjei).
Ezt követően a vírus a központi idegrendszerből az afferens neuronokon keresztül terjed tova a gazdagon
beidegzett területekre, amilyenek a fej és a nyak bőre, a nyálmirigy, a retina, cornea, orrnyálkahártya,
mellékvese, a vese parenchima és a hasnyálmirigy acinus sejtjei. Miután a vírus elárasztotta az agyat és a
gerincvelőt, agyvelőgyulladás és idegsejt elfajulás fejlődik ki. Jellemző a fehérállomány demyelinizációja és az
axonok degenerációja. A gerincvelőben a neurodegeneráció a hátsó szarvakban a legsúlyosabb, főleg a
sérülésnek megfelelő oldali szegmentumban. Annak ellenére, hogy a központi idegrendszernagymértékben
érintett és funkciója károsodott, az érintett szövetekben csak igen kismértékű szövetpatológiai elváltozások
figyelhetők meg. Ilyenek az idegsejtekben előforduló citoplazmazárványok, a Negri-testek kifejlődése. (3.2.23.
ábra) Ezek 2–10 μm átmérőjű, ovális, eozinofil zárványok, bazofil festődésű szemcsékkel. A zárványok
virionokat nem tartalmaznak. Hiányuk nem zárja ki a lyssa diagnózisát.
3.2.23. ábra. Negri test lyssa vírussal fertőzött idegsejt citoplazmájában (CDC PHIL No. 3377)
Klinikai tünetek
A veszettség oltás nélkül szinte mindig halálos. Hosszú, de erősen változó időtartamú inkubáció után a
veszettség 2–4 napig tartó prodromális fázisa következik be. A tünetek: láz, rossz közérzet, fejfájás,
gastrointestinális tünetek. A szenzoros fázisban már a lyssa gyanúját felvető tünetek – viszketés, zsibbadás, égő
érzés, paresthesia a harapás helyén – jelentkeznek. Az excitációs fázist fokozott nyál- és könnyelválasztás,
pupillatágulat vezeti be. A nyelőizmokban fokozott görcskészség fejlődik ki, a nyelés erős fájdalommal jár.
Ennek következtében a beteg folyadékot nyelni nem tud, sőt a fájdalmas görcsöt már a víz meglátása vagy
csepegésének hallása is kiválthatja (víziszony, hydrophobia). Fokális és generalizált görcsök, dezorintáció és
hallucinációk lépnek fel. Az excitációs fázist rövid ideig tartó paralitikus fázis követi. A bénulás légzési
elégtelenséghez is vezethet. Ez a fázis szinte általánosan halálhoz vezet az idegrendszeri és a légzőszervi
komplikációk miatt.
Ha a klinikai tünetek már megjelentek a veszettség kevés kivétellel halálos. A lappangási idő hosszát
befolyásolja: (1) a vírus koncentrációja az inoculumban, (2) a sebzés távolsága az agytól, (3) a sebzés
súlyossága, (4) a gazda kora és (5) immunstátusza.
A veszettség, ellentétben más vírusos encephalitis szindrómákkal, ritkán okoz gyulladásos elváltozásokat. A
neutralizáló ellenanyagok csak a klinikai betegség kialakulása után termelődnek. Kevés antigén szabadul fel és a
fertőzés így rejtett marad az immunrendszer számára. A sejt-közvetítette immunválasznak kis szerepe van a
veszettség vírusával történő fertőzéssel szembeni védekezésben.
Az ellenanyagok képesek megakadályozni a vírus terjedését a központi idegrendszerbe és az agyba, hogyha az
inkubációs idő alatt képződnek vagy alkalmazzuk őket. A lappangási idő általában elég hosszú ahhoz, hogy
védő hatású ellenanyagválasz jöjjön létre az elölt rabies vakcinával történő aktív immunizálást követően.
Laboratóriumi diagnózis
A veszettség diagnózisa általában az állat által megharapott emberben kialakuló idegrendszeri tünetek alapján
állítható fel. Mivel a fertőzést bizonyító ellenanyagok csak akkor jelennek meg, amikor már túl késő a
beavatkozáshoz, laborteszteket csak a diagnózis megerősítése céljából végeznek, legtöbbször post mortem.
225
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A diagnózis része a vírus antigének kimutatása a központi idegrendszerben vagy a bőrben, a vírus izolálás, a
vírus genom kimutatása vagy szerológia. A vírus primer csirkeembrió fibroblastokon és különböző emlősfajok
primer vese-sejtkultúráiban szaporítható. Vírus izolálásra a legmegfelelőbb módszer szopós egerek
intracerebrális oltása agy- vagy nyálmirigy szuszpenzióval, mivel ezekben fejlődnek ki legrövidebb lappangási
idő (1-2 hét) után a lyssa tünetei. Az antigének direkt IF módszerrel való kimutatása vagy a genom detektálása
RT-PCR-el gyors és érzékeny módszerek és egyre inkább elterjednek. A vizsgálandó minták : nyál, szérum,
gerincvelői folyadék, bőr biopsziás anyag a tarkó tájékról, agy biopszás vagy boncolási anyag, corneális
epitheliális sejt minta.
A veszettség vírusa ellen termelt ellenanyagokat a szérumban vagy a gerincvelői folyadékban elsősorban
ELISA-val mutathatjuk ki. Az ellenanyagok legtöbbször azonban csak a betegség késői fázisában válnak
kimutathatóvá. Specifikus diagnosztikai lelet Negri-testek kimutatása az érintett idegsejtekben.
Kezelés és megelőzés
A tünetes veszettség kezelés nélkül halálos. A tünetek megjelenése után már csak szupportív gondozás
nyújtható.
Pasteur volt az első, aki nyulakban végzett sorozatos intracerebrális átoltásokkal módosította a vad (más néven
utcai) vírus patogenitási spektrumát. A sorozatos passzázsokkal olyan variánst szelektált, amely a kutyákat
subcután oltással már nem betegítette meg (fix vírus). Pasteur a fix vírus virulenciáját úgy próbálta tovább
csökkenteni, hogy a fix vírussal fertőzött nyulak gerincvelejét különböző ideig szárította szobahőn. Hőgyes
Endre mutatott rá, hogy Pasteur eljárásában valóban nem a virulencia, hanem az aktívan maradt vírus
mennyiségének csökkenéséről van szó. Ezért ajánlotta Hőgyes a sokkal pontosabb higításos eljárást. A
posztexpozíciós immunizálást hosszú ideig ezzel a módszerrel végezték. Miután kiderült, hogy a fix vírus nem
tökéletesen attenuált, áttértek az elölt fix vírust tartalmazó vakcinák használatára. Kezdetben a vakcinához
szükséges vírust birkaagyban termelték. Ez a típusú oltóanyag azonban – az agyszövet-kontamináció miatt –
esetenként autoimmun encephalitist okozott.
A lyssavírus elleni immunitásban a vírusneutralizáló ellenanyagoknak van döntő szerepük. Emberek oltására
jelenleg a sejttenyészetben szaporított, elölt fix vírust tartalmazó vakcinát használnak. Ilyen a humán diploid-sejt
vakcina (HDCV). Az oltóanyagot izomba kell adni, a teljes kezelés 6 oltásból áll. Különösen veszélyes
esetekben humán rabies immunoglobulin (HRIG) adható.
Megelőző oltást kell alkalmazni mindazoknál, akiket állat harapott meg, vagy veszettségre gyanús állatok
nyálával, agyszövetével szennyeződhetett a bőrfelszín vagy a nyálkahártya.
Az első védőintézkedés a seb megfelelő helyi kezelése. A veszettség profilaxisa magában foglalja a kutyák
kötelező, évenkénti védőoltását, a fertőzési források felszámolását és a veszett vagy arra gyanús állatok által
megmart emberek aktív immunizálását. A preexpozíciós vakcinációt kell végezni állatokkal foglalkozóknál,
laboratóriumban dolgozóknál, akik potenciálisan fertőzött szövetekkel kerülhetnek kapcsolatba, és a
potenciálisan rabies endemiás területekre utazók esetében. HDCV adás i.m. vagy intradermálisan 3 dózisban
ajánlott és 2 éves védelmet nyújt.
Az emberi veszettség megelőzése a házi és vadállatokban található rabies hatékony kontrolljától függ.
Hazánkban a fő veszélyforrást a vírussal fertőzött rókák jelentik. A rókaállomány vírusmentesítésére olyan
rekombináns vaccinia vírust alkalmaznak, amely a lyssavírus felszíni glikoprotein antigénjeit fejezi ki. Ezeket a
vadak ételébe keverve, a terepre kihelyezett csalik formájában alkalmazzák. A kutyák oltására embrionált
tojásban termelt élő fix vírust használnak.
Epidemiológia
A veszettség klasszikus zoonózis, állatról embere csaknem mindig harapással terjed. Endémiásan fordul elő
számos állatban az egész világon, kivéve Ausztráliát. A leggyakoribb fertőző források a kutyák, rókák, farkasok.
Ezen kívül a vírus rezervoárja lehet vadmacska, mosómedve, sakál, mongúz, bűzborz és vérszívó denevérek. Ez
utóbbiak veszélyessége nemcsak életmódjukból fakad, hanem abból is, hogy nyáluk hónapokkal a
megbetegedés előtt is tartalmazhat vírust. Hazánkban a kutyák kötelező oltásának és a kóbor kutyák rendszeres
irtásának eredményeként nem a kutya, hanem a róka jelent veszélyt. A róka fertőzheti a háziállatokat
(macskákat, teheneket, birkákat, sertést, baromfiféléket), és a szelídnek tűnő veszett rókák megjelenhetnek a
falvakban, és megmarhatják az őket simogató gyermekeket. A tünetmentes fertőzött haszonállatok feldolgozóit
megfertőzheti a kezükre került nyál, és idegszövet. A vírus emberről emberre történő átvitele nagyon ritka.
226
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A veszettség kétféle módon terjed és maradhat fenn: a városi veszettségben a kutyák az elsődleges átvivők, a
sylvaticus (erdei) veszettségben több fajta vadon élő állat képes közvetíteni a betegséget. A fejlett országokban a
városi veszettséget sikerrel megelőző kitűnő oltási programok nyomán az erdei veszettség felelős az esetek
legnagyobb részéért.
Az emberi veszettség elterjedtsége az állati esetek megoszlását követi. Évente több mint 40 000 haláleset
történik, közöttük 25 000 Indiában, ahol a vírust az esetek 96 százalékában kutyák terjesztik. 1977–1990 között
hivatalosan Európában 14 országban 108 veszettség esetet regisztráltak emberen. Magyarországon 1950 óta 7
honi eredetű és 1 importált humán rabies esetet közöltek.
2.2.8. Filovírusok
Jakab Ferenc
A filovírusok családjának (Filoviridae) tagjai a Mononegavirales rendbe tartoznak. A Filoviridae család két
nemre osztható: „Ebola-szerű vírusok” és a „Marburg-szerű vírusok”. Jelenleg mindkét nembe egy-egy
kórokozó tartozik, ezek az Ebola-, illetve a Marburg-vírusok. Az Ebola-vírusnak négy – Zaire, Sudan, Reston,
Cote d’Ivore –, míg a Marburg-vírusnak csak egy típusa ismert. A víruscsalád nevét jellegzetes fonalszerű
struktúrájáról kapta, ami könnyen és gyorsan felismerhetővé teszi a kórokozókat az elektronmikroszkópos
felvételeken (3.2.24. ábra).
3.2.24. ábra. Ebola vírus transzmissziós elektronmikroszkópos képe (CDC PHIL No1832 Dr. Cynthia
Goldsmith felvétele)
2.2.8.1. A vírusok jellemzői
Szerkezet, szaporodás
A filovírusok hozzávetőlegesen 80 nm átmérőjű, hosszúkás vírusok. Átlagos hosszúságok némileg különbözik
egymástól, a Marburg-vírus 790 nm míg az Ebola-vírus 970 nm. Az 50 nm átmérőjű, helikális nukleokapszidot
egy felszíni tüskékkel borított lipidburok veszi körül. Örökítőanyaguk körülbelül 19 kb hosszúságú, egyszálú,
negatív, nem szegmentált RNS genom, ami hét, egymást követő gént tartalmaz. A kódolt virális fehérjék két
csoportba sorolhatók (1) ribonukleoprotein (RNP) komplex fehérjéi, (2) lipidburokhoz kapcsolt fehérjék. Az
RNP komplex fehérjéi a nukleokapszid felépítésében, a transzkripcióban, illetve a genom replikációban vesznek
részt, míg a lipidburokhoz kapcsolt fehérjéknek a virion összeszerelődésében, a vírus-receptor komplex
kialakulásában, illetve a vírus sejtbe történő bejutásában van jelentős szerepük.
Patogenezis
A vírusok elsődleges célpontjai a mononukleáris phagocytarendszer sejtjei (macrophagok, monocyták),
melynek két fontos kövtekezménye van. Egyrészt, a vírusok a macrophagokban képesek nagy mennyiségben
szaporodni, és így már a betegség korai szakaszában könnyedén eljutni létfontosságú parenchymás szervekhez
(tüdő, máj, lép), másrészt a fertőzött macrophagokból felszabaduló cytokinek (pl. TNFα) mennyisége és
megjelenésük időbeni változása nagyban befolyásolják a szervezet védekezési mechanizmusát a vírusfertőzéssel
szemben (pl. antitestválasz kialakulása). A későn megjelenő, magas cytokinszint az esetek jelentős részében
rossz prognózist jelent. Fatális esetekben kiterjedt necrosis látható az elhunytak számos szervében (máj, vese,
ivarmirigyek) és a nyirokszervekben. Az hogy a vascularis permeabilitás kialakulásáért a vírus endothel sejtekre
gyakorolt direkt károsító hatása vagy az endothel cytokinfüggő reakciója játszik-e fontosabb szerepet még nem
teljesen tisztázott.
2.2.8.2. A vírusok okozta betegségek
227
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Klinikai kép
Az Ebola-Reston kivételével mind a három típus (Zaire, Sudan, Cote d’Ivore) tünetekkel járó, súlyos fertőzést
okoz majmokban és emberekben egyaránt. A filovírusfertőzés átlagos inkubációs ideje 4–10 nap (2-től 21
napig). A betegség hirtelen kezdődő magas lázzal, erős fejfájással és izomfájdalommal kezdődik. Hányinger,
hányás, hasmenés, hasi és mellkasi fájdalom, köhögés és pharyngitis társulhatnak a kezdeti tünetekhez. Gyakran
előfordulhat még photophobia, lymphadenopathia, conjunctivitis, sárgaság és pancreatitis is. Az 5. nap körül a
betegen maculopapularis kiütések jelennek meg testszerte, majd fokozatosan kialakulnak az egyre súlyosbodó
vérzéses tünetek, melyek elsősorban vérhányás, véres széklet, kiterjedt bőr alatti vérzések és
nyálkahártyavérzések lehetnek. Fatális esetekben a második héten több szervet érintő funkcióvesztés, máj- és
veseelégtelenség, DIC, majd vérzéses shock alakul ki, ami gyakran idegrendszeri tünetekkel is párosul. A
túlélők vérében ezzel egyidőben jelennek meg a specifikus antitestek. A lábadozás elhúzódó lehet, amit többek
között ízületi gyulladás, a gonádok gyulladása és neurológiai tünetek kísérhetnek. A halálozási arány EbolaZaire típusnál 70–90% is lehet, míg ez Ebola-Sudan, illetve Marburg-vírus esetén alacsonyabb. Epidemiológiai
tanulmányok igazolták, hogy a tünetmentes fertőzések aránya igen alacsony, habár a normál populáció néhány
százaléka rendelkezik a vírus ellen termelődött antitestekkel.
Laboratóriumi diagnózis
A fertőzés akut fázisában elsősorban vírusizolálást, antigén, illetve virális nukleinsav kimutatást (RT-PCR
módszerrel) érdemes végezni. A vírusfertőzés szerológiai igazolását jelentő vírusspecifikus IgM típusú
antitestek kimutatása nem célravezető a betegségnek ebben a fázisban, mivel a betegek jelentős része meghal
mire ezek az antitestek a vérben megjelennek. Az IgM antitestek kimutatása ELISA módszerrel a lábadozás
korai szakaszában azonban megerősítheti az előzetes vizsgálati eredményeket. A filovírusfertőzés lehetőségével
minden esetben számolni kell akkor, ha a beteg a tünetek megjelenése előtti időszakban (3–4 hét) endémiás
területen tartózkodott és/vagy érintkezésbe kerül beteg emberekkel és/vagy elhullott majmokkal, illetve a
fertőzés lehetőségét laboratóriumi eredményei és kezdeti tünetei is alátámasztják. A legfontosabb klinikai
ismereteket a 3.2.8. táblázat foglalja össze.
3.9. táblázat - 3.2.8. táblázat. A filovírus-fertőzések legfontosabb jellemzői
EBOLA- / MARBURG-VÍRUS
Rendszertani besorolás
Arenaviridae család, Arenavírus genus
Gazdaszervezet
nem ismert
Vírusvektor
nincs / nem ismert
Terjedési mód
közvetlen kontaktus, testváladékok,
szennyezett tű vagy fecskendő
Inkubációs idő
4–10 illetve 5–7 nap
Vizsgálati minta
vérszérum, szövetek (máj, lép)
Legfontosabb klinikai tünetek
láz, fejfájás, izomfájdalom, gastroenteralis tünetek,
maculopapularis kiütések, súlyos nyálkahártyavérzések
Alkalmazott terápia
csak tüneti kezelés
Vírus kimutatásának lehetőségei
vírus izolálása
kimutatása
sejtkultúrán,
virális
nukleinsav
RT-PCR vizsgálattal, direkt antigén kimutatás
ELISA módszerrel
228
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Szerológiai vizsgálatok
IgM antitestek kimutatása ELISA módszerrel
(lábadozás időszakában – a betegség utólagos
igazolása)
Szükséges bio-biztonsági szint (BSL)
szigorúan csak BSL-4
Terápia és megelőzés
A folyamatos kutatások ellenére jelenleg hatékony vakcina nem áll rendelkezésre a filovírusfertőzés
megelőzésére. Az egyetlen eredményes védekezés a betegek szigorú elkülönítése, a megfelelő óvintézkedések és
higiéniás követelmények betartása. Kerülni kell a fertőzés miatt megbetegedett vagy elhullott majmokkal való
érintkezést. Mivel a betegek testváladékai is potenciális forrásai a fertőzésnek, egészségügyi dolgozók körében a
fertőzött beteg ápolásakor szükséges megfelelő védőruházat használata kötelező! Antivirális terápia nem
alkalmazható, a vírussal fertőződött személyek kezelése csak tüneti.
Epidemiológia
A filovírusok rezervoárja a mai napig ismeretlen. Az eddigi kutatások már számos faj szerepét vizsgálták, de
egyértelmű bizonyítékot a vírus hordozására nem találtak. A denevéreknél ugyan leírtak hosszú ideig fennálló
fertőzést, a vírus hordozásában játszott tényleges szerepük tisztázására azonban még további vizsgálatok
szükségesek. Eddigi ismereteink szerint a vírus egyedüli ismert célpontjai a főemlősök (ember és majom). Az
első ismert Marburg-vírus-fertőzés 1967-ben volt, amikor orvosi kutatások céljára vírussal fertőzött afrikai zöld
majmokat importáltak Ugandából európai laboratóriumokba (Marburgba és Belgrádba). A vírus gyorsan
átterjedt a laboratórium dolgozóira, összesen 31 megbetegedést és 7 halálos kimenetelű fertőzést okozva. Az
Ebola-vírust 1967-ben Zairéban és Szudánban kitört járvány során fedezték fel, amikor legalább 600 ember
fertőződött és közülük több mint 400-an belehaltak a fertőzésbe. A filovírusok elsősorban direkt kontaktus,
illetve vírussal szennyezett testváladékok útján terjednek, bár laboratóriumi majmok esetében a vírusok
aeroszollal történő átvitelét is igazolták.
2.2.9. Orthomyxovírusok
Reuter Gábor
A „myxovírus” elnevezés eredetileg egy RNS genomot tartalmazó, burkos víruscsoport mucin (nyálka) iránti
affinitására utalt. Ma két, egymástól tulajdonságaiban jelentősen különböző víruscsalád elnevezésében is
szerepel: Orthomyxoviridae és Paramyxoviridae. Utóbbiakat a Paramyxovírusok című alfejezetben már
tárgyaltuk.
Az Orthomyxoviridae család három legfontosabb nemzetsége az influenza A, B és a C vírus. Az A típus
antigénszerkezete állandóan változik, a B típus kevésbé változékony, a C típus az antigenitás szempontjából
stabil. Bár már Hippocrates is írt „influenzaszerű” megbetegedésről i.e. 412-ben, az első emberi influenzavírust
csak 1933-ban azonosították. Az influenzavírus mind a mai napig megőrizte jelentőségét, és az egyik
legfontosabb tényező minden évben a morbiditási és a mortalitási statisztikákban világszerte.
2.2.9.1. A vírusok jellemzői
Szerkezet
Az influenzavírusok pleiomorf vírusok, körülbelül 100 nm átmérőjű gömb vagy hosszúkás alakot is felvehetnek
(3.2.25. ábra).
229
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.25. ábra. Az influenzavírus (A/H3N2) negatív-festésű elektronmikroszkópos képe. A felszínen a
hemagglutinin (HA) és neuraminidáz (NA) tüskék láthatók. A skála hossza 100 nm (a szerző felvétele)
A kapszid helikális szimmetriájú. Genomja egyszálú, negatív RNS, mely 8 szegmentből áll (a C típusú
influenzavírus csak 7 szegmentet tartalmaz). A szegmentált genom lehetőséget ad a mutáció egy speciális
formájára a reasszortációra. A virionban a nukleoprotein (NP) mellett a virális nukleinsavval asszociáltan
találhatók a PB1, PB2 és PA fehérjék (az RNS-polimeráz komplex elemei), melyek a transzkripcióban és a
replikációban vesznek rész. A nukleáris állományt az M1 mátrix fehérje, ezt pedig a lipid tartalmú burok veszi
körbe. A mátrix fehérjébe és a burokba ágyazva helyezkedik el az M2 ioncsatorna fehérje és a két fontos, a
felszínből kinyúló glikoprotein tüske a hosszabb hemagglutinin (HA) és a rövidebb neuraminidáz (NA) (3.2.26.
ábra).
3.2.26. ábra. Az influenzavírus A típusának felépítése
Osztályozás, antigénszerkezet
230
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Az influenzavírusokat az NP és M fehérjék alapján soroljuk A, B és C típusba. Az influenza A típusát a felszíni
glikoproteinek (HA és NA) variációi szerint további szubtípusokba osztjuk. Az influenzavírus-törzsek jelölésekor
meg kell adni a típust, a gazdaszervezetet (ha nem humán), a földrajzi eredetet, a törzsszámot és a kimutatás
évét, majd zárójelben a szubtípus jelét. Ennek megfelelően egy emberből kimutatott influenzavírus szabályos
neve: A/Hong-Kong/1/68(H3N2); egy állatból kimutatott vírusé pedig: A/sertés/Iowa/15/30(H1N1).
Az influenzavírus antigenitását, antigénvariációit és a gazdaszervezet immunitását a két felszíni glikoprotein
(HA és NA) határozza meg.
Hemagglutinin (HA vagy H). Nevét onnan kapta, hogy egyes állati vörösvértesteket képes agglutinálni.
Jelenleg 16 (H1-H16) szubtípusa ismert. Ez teszi lehetővé a vírus kapcsolódását a fogékony sejt Nacetilneuraminsav-tartalmú receptorához; elősegíti a vírus sejtplazmába jutását; és mint fő antigén, a nagyfokú
variabilitás miatt folyamatosan új törzsek kialakulását segíti elő. A HA glikoprotein szerkezetileg 3
monomerből álló trimer. A monomerek 2 része (HA1 és HA2) egymáshoz diszulfid-kötéssel kapcsolódik. A HA
molekula HA1 része az antigén-variációkért felelős epitópok helye és a molekula csúcsi részén helyezkedik el
(ez egyben a neutralizáló antitestek kötődésének helye is). A HA2 része alacsony pH-n (az endocytotikus
vakuólumban) válik aktívvá és elősegíti az endoszómamembrán és a vírus fúzióját.
Neuraminidáz (NA vagy N). A neuraminidáz egy szialidáz enzim, melynek a keletkezett víruspartikulák
sejtből való kiszabadulásában és a vírusok aggregációjának gátlásában van szerepe. Szerkezetileg 4 monomer
fehérje molekulából álló tetramer. Jelenleg 9 (N1-N9) szubtípusa ismert.
A HA és NA antigén változásai hozzák létre az influenzajárványokat. A kisfokú antigénváltozást „antigén
drift”-nek (antigén-sodródás), a nagyfokú, új szubtípus megjelenésével járó változást „antigén shift”-nek
(antigén-csuszamlás) nevezzük. Az antigén drift oka a nukleinsavban létrejövő pontmutációk, melyek aminosavváltozással, így antigén-változással is együtt járnak, ezáltal a vírus a szelekció során elkerülheti a
gazdaszervezet immunrendszere általi felismerést. A pontmutációk felhalmozódása (~0,5–1% aminosavváltozás évente) általában 2-3 év alatt vezet influenzaepidémia kialakulásához. Az antigén shift ennél nagyobb
fokú antigén-változást jelent, amikor genetikai reasszortáció jön létre kétféle influenzatörzs között egy adott
gazdaszervezet ugyanazon időpontban megfertőzött sejtjében. Antigén shift során a génszegmentek cseréje
következik be, és ha ez a csere a HA és NA géneket is érinti, új influenza szubtípus kialakulásával számolhatunk
(3.2.27. ábra).
231
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.27. ábra. Az antigén-sodródás (drift) és az antigén-csuszamlás (shift) létrejöttének sematikus ábrája
nukleinsavszinten influenzavírus esetén
Patogenezis
A vírus emberről-emberre cseppfertőzéssel, közvetlen vagy közvetett kontaktussal terjed (a H5 és H7
szubtípusok emberről-emberre jelenleg nem terjednek, az átvitel a fertőzött szárnyasokkal való szoros
kontaktussal, zoonózis útján; a madarak között fekális-orális úton történik). Emberben a vírus a légutak
epitheliális sejtjeiben szaporodik, melyeket a sejtkárosító hatás révén elpusztít, így fogékonnyá teszi a légutakat
a másodlagos bakteriális fertőzésekre. A „humanizálódott” influenzavírusok azokat a sejteket fertőzik meg, ahol
a sziálsavtartalmú receptoron (N-acetilneuraminsav) a galaktóz α2,6 kötésben szerepel ellentétben a madarak
influenzavírusaival, melyek a α2,3 kötésű galaktózt tartalmazó receptorhoz tudnak nagyobb affinitással
kapcsolódni.
Az influenzavírus endocytosissal kerül a sejtplazmába, majd a vírusburok és az endocytoticus vezikula
membránja a savas pH hatására fúziónál. A virális M2 ioncsatorna fehérjén keresztül protonok áramlanak be a
virion belsejében, így a savas pH lehetőséget terem a virális ribonukleoprotein kiszabadulásához is. A virális
RNS – az RNS nukleinsavtartalmú vírusokra nem jellemző módon – ezután a sejtmagba kerül, ahol a
transzkripció történik. A receptorhoz való kapcsolódástól a transzkripció elindulásáig a vírusnak mindössze 30
percre van szüksége. A vírusürítés a klinikai tünetek előtt 1 nappal kezdődik, 2-3 napig nagyfokú, majd
csökken.
2.2.9.2. A vírusok okozta betegségek
Klinikai kép
Komplikáció nélküli influenza. Az inkubációs idő rövid, 1–4 nap. A betegség hirtelen kezdődik, fejfájással,
hidegrázással, száraz köhögéssel jár, melyet gyorsan követ a magas láz (38–40 ºC), a rossz közérzet, az
izomfájdalom és a gastroenterális tünetek. A láz és a szisztémás tünetek 3–4 napig, a köhögés és a gyengeség
több hétig is eltarthat. A H7 szubtípusú influenza fertőzés esetén kifejezett conjunctivitis is jelentkezik. A C
típusú influenzavírus-fertőzés enyhébb lefolyású. Megjegyezzük, hogy a patogenezisben és a klinikai tünetek
hátterében az influenzavírus közvetlen hatása mellett a szervezet válaszreakciója, a gyulladásos cytokinek (IL-6,
IFN-α, IFN-β, TNF-α stb.) túltermelésének is fontos szerepe van.
Szövődmények
Influenza-fertőzést számos komplikáció kísérheti.
Pneumónia. A fertőzésnek ez a leggyakoribb, gyorsan kialakuló komplikációja, melyet az influenza maga vírus
is okozhat, (legsúlyosabb formája a vérzéses tüdőgyulladás), de gyakrabban bakteriális felülfertőzéssel
(Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae) társul. Leggyakrabban idős,
krónikus kardiopulmonális alap-betegségben szenvedőkben alakul ki, pandémia esetén azonban minden
korosztályt, különösen a középkorúakat érinti. A halálozási arány magas.
Gyakrabban előforduló kórképek gyermekekben influenzafertőzés kapcsán: lázas konvulzió, otitis media,
laryngeo-tracheobronchitis (croup), pneumonia, myositis.
Reye-szindróma. A máj zsíros degenerációjával társuló encephalitis, mely elsősorban gyermek- és
serdülőkorban fordul elő. Az etiológia nem tisztázott, feltételezik, hogy a kezelés során alkalmazott szalicilátok
hozzájárulnak a betegség kialakulásához. Ezért gyermekek influenzaszerű megbetegedéseiben az
aszpirintartalmú gyógyszerek adását kerülni kell.
Laboratóriumi diagnózis
A virális eredetű légúti fertőzések etiológiai diagnosztikája – a hasonló tünettan miatt – csak laboratóriumi
módszerekkel lehetséges. Klasszikus módszernek tekinthető a betegség elején vett orr- vagy garatmosó
folyadékból a vírus izolálása embrionált tojás amnionhólyagjában vagy kutyavese (MDCK) sejtkultúrában,
majd a vírus jelenlétének kimutatása hemagglutinációval. Hemagglutináció-gátlással (HAG) a vírus szubtípusa
is megállapítható. A virális antigéneket immunfluoreszcenciás módszerrel is kimutathatjuk. A járványügyi
diagnosztikában felhasználhatók az immunkromatográfiás gyorstesztek, melyek néhány percen belül előzetes
eredményt adhatnak az orr- vagy garatmosó folyadékból. Az influenza vírus korszerű diagnosztikájában, a
genetikai változások azonosításában és a járványügyi nyomon követésben a molekuláris módszereknek, így az
232
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
RT-PCR-nek, real-time PCR-nek és a genetikai elemzésnek alapvető szerepe van. Az influenzavírus-fertőzés
szerológiai diagnosztikája másodlagos jelentőségű.
Kezelés
Az adamantán származékok, az amantadin és rimantadin egyes A típusú influenza vírusok M2 ioncsatorna
fehérjéjének gátlásával gátolják a virális nukleinsav kapszidból való kiszabadulását és sejtmagba kerülését. A
mellékhatások jelentősek, és rezisztencia is gyorsan kialakul ellene. A neuraminidáz gátlók (pl: oseltamivir,
zanamivir) – amint az a nevükből következik – az influenzavírus neuraminidáz enzim (NA) gátlása révén
gátolják az új virionok elszakadását a sejtmembránról, és elősegítik az influenzavírusok összecsapzódását. Az A
és B vírusra is hatnak. A megfelelő hatás (enyhébb és rövidebb ideig tartó tünetek) érdekében az antivirális
szerek szedését mielőbb, a tünetek megjelenését követő 24–36 órán belül el kell kezdeni. A szerek a terápiás
kezelés mellett indokolt esetben profilaktikusan is alkalmazhatók. Idővel azonban számítani lehet az
oseltamivir-rezisztencia kialakulására is.
Megelőzés
A HA és NA antigének gyors változása miatt az oltóanyag tartalma évente és a Föld féltekék szerint is változhat.
Az előző szezonban kimutatott influenzavírusok genetikai elemzése és epidemiológiai adatok alapján az
Egészségügyi Világszervezet (WHO) minden év elején meghatározza a következő szezonra ajánlott oltóanyag
összetételét. A jelenleg használatos szezonális vakcinák trivalens összetételűek, két A típusú (H3N2 és H1N1
szubtípus) és egy B típusú elölt influenza vírustörzset tartalmaznak. Az adott szezonra vonatkozó, megfelelő
szintű védelem kialakulása azonban csak az időben és az adott populációban cirkuláló vad influenzavírussal
egyező vagy „közel” egyező antigénkészletet tartalmazó oltóanyagtól várható. A veszélyeztetett csoportok (65
év felettiek, krónikus tüdő-, szív- és érrendszeri betegek életkortól függetlenül, egészségügyi dolgozók, újabban
a „madárinfluenza” miatt az állattartók) oltása évente ajánlott. Az új influenza törzsek korai felismerése igen
fontos a járvány kitörése előtt, hogy az új törzs HA és NA antigénjeit tartalmazó vakcina előállítása és a
vakcináció mielőbb megtörténhessen. Minden évben a szezonális influenza kezdete előtt az egyes országok
járványügyi szolgálatait megerősítik és összekötik. Hazánkban minden év 40. hetétől (a következő év 20. hetéig)
„influenza-figyelőszolgálatot”, járványos influenzaszerű megbetegedések jelentkezése esetén pedig „influenzajelentőszolgálatot” rendel el az országos tisztifőorvos, amelyeknek a betegekkel elsőként találkozó háziorvosok
az elsődleges, aktív tagjai. Az epidemiológiai és virológiai adatok hazai összegzése mellett, hetente minden
földrész, így az európai kontinens jelentett adatai is elemzésre és mindenki számára elérhetően nyilvánosságra
kerülnek (http://www.euroflu.org/index.php), melyek elsődleges forrásként fontos visszajelzést adnak az
aktuális influenzavírus cirkulációról.
Epidemiológia
Az influenzavírusok elsődleges gazdaszervezetei a vadon élő víziszárnyasok, elsősorban a vadkacsák, melyek
tünetmentesen hordozzák és ürítik a vírust. Mind a 16 HA és a 9 NA szubtípus jelen van madarakban.
Fogékonyak a fertőzésre a madarak mellett a lovak, a fókák és a sertés is (3.2.28. ábra).
233
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.28. ábra. Az influenza A-vírusok legfontosabb rezervoárjai
Emberi járványokból eddig 3 HA (H1, H2 és H3) és 2 NA (N1, N2) antigénvariáns mutattak ki. Szórványos,
zoonózissal, közvetlenül állatról emberre átvitt emberi fertőzésekben a H5, H7, H9, H10 és N7 szubtípusok is
előfordultak.
Az influenza A-törzsek antigén shiftje valószínűleg úgy jön létre, hogy madár influenzatörzsek a vízimadarak
(pl. vadkacsák) béltraktusában szaporodva a természetes vizek szennyeződésén keresztül fertőzik a házi
szárnyasokat, és közvetve vagy közvetlenül a sertéseket is. A sertésekben a madár és a humán influenzavírus is
szaporodik (a sertések az N-acetilneuraminsav mindkét galaktóz kötéstípusú receptorával rendelkeznek). A
reasszortáció így valószínűleg sertésekben jöhet létre, az így „humanizálódott” influenzavírus pedig már az
embert is eredményesen megfertőzheti. Új megfigyelés, hogy bizonyos esetekben a madárinfluenza-vírus az
embert közvetlenül is meg tudja fertőzni (az alsó légutak alveoláris hámsejtjein emberben is vannak galaktóz
α2,3 kötésű N-acetilneuraminsav receptorok), így elméletileg az ezzel egyidőben bekövetkező humán
influenzavírussal való találkozást és a reasszortáció lehetőségét emberben sem lehet kizárni.
Az antigén shiften alapuló pandémiák az elmúlt 120 év tapasztalatai alapján 10–40 évenként jelentkeztek az
emberi populációban. Időrendi sorrendben ilyen pandémia volt 1889-ben (H2N2?), 1900-ban (H3N2?), 1918ban (H1N1), 1957-ben (H2N2), 1968-ban (H3N2) és 1977-ben (H1N1).
Antigén shiften alapuló pandémiák
Az 1918-as pandémia, melyet „spanyolnáthának” neveztek – bár a vírus az USA-ból, illetve azt megelőzően
Ázsiából származhatott – 30-40 millió áldozatot követelt, többet, mint az I. világháború veszteségei (3.2.29.
ábra).
234
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.29. ábra. Szükségkórház a „spanyolnátha” idején (Camp Funston, Kansas, USA). A Nemzeti Égészségügyi
és Orvosi Múzem (Fegyveres Erők Patológiai Intézete, Washington DC, USA) engedélyével (NCP 1603)
Az 1957-es H2N2 járvány az „ázsiai influenza”, az 1968-as H3N2 járvány a „Hong-Kong-i influenza” és a
járványszerűen ismételten megjelent 1977-es H1N1 járványt „orosz influenzá”-nak nevezték el. Mindhárom
epidémia földrajzi kiindulási pontja valószínűleg Kína déli része volt ezen belül az ott lévő „influenzaepicentrum”-ot alkotó vízimadarak lehettek. A két utolsó pandémia eredményeként napjainkban a H3N2 és a
H1N1 influenza A vírusok együttesen cirkulálnak a humán populációban az antigén-drift jelensége segítségével.
A legutóbbi pandémia több mint 30 évvel ezelőtt tört ki, ezért az Egészségügyi Világszervezet (WHO)
koordinálásával nagy figyelem fordul az új, emberi influenzatörzsek megjelenésének korai felismerésére és
követésére.
1997-ben Hong-Kongban 18 ember betegedett meg (közülük 6-an meghaltak) egy H5N1 szubtípusú influenza A
vírusfertőzés következtében. Ezzel egyidőben a Hong Kong környékén lévő baromfifarmokon észleltek
nagyfokú elhullással járó H5N1 járványt. A baromfiállomány teljes kipusztításával sikerült megfékezni a
járványt. Ugyanakkor 1999-től a H5N1 szubtípus új változatai (drift) jelentek meg Dél-Ázsiában, melyek a
százmilliós számú háziszárnyas állományok megfertőzésén keresztül közvetlen kontaktussal és a szárnyasok
levágása, elfogyasztása révén emberi megbetegedéseket is okoznak napjainkban. A H5N1 madár influenzavírus,
elsősorban a vadon élő madarak vándorlásával Ázsiát követően Európába (így Magyarországra) és Afrikába is
eljutott, és mindkét földrészen a fertőzés a háziszárnyasokra is átterjedt. Délkelet-Ázsián kívül emberi
megbetegedések történtek többek között Törökországban és Egyiptomban is (2009. szeptember közepéig
összesen 442 ismert fertőzött emberből 262-en haltak meg – a letalitás: ~60%). A H5N1 influenzavírus az
elhullott madarakat elfogyasztó macskaféléket (tigris, leopárd, házi macska) is magas halálozási aránnyal
betegíti meg. (Hasonló, de kisebb publicitást kapott esemény volt 1998/1999-ben a H9N2 influenzavírus
terjedése a háziszárnyasokon keresztül a sertésekbe, majd a vírus kimutatása néhány emberi megbetegedésben
Délkelet-Ázsiában.)
2009 tavaszán egy új, H1N1 szubtípusú influenza vírus megjelenését észlelték az emberi populációban az
Egyesült Államokban (Kalifornia). A Mexikóból indult influenzavírus – A(H1N1)v – többszörös reasszortációt
(madár, humán, sertés) követően sertésről került át az emberre és néhány hét alatt a Föld minden országába
eljutott, sikeresen és gyorsan terjedve emberről-emberre is. A WHO ezért 2009. júniusában kihirdette a XXI.
század első influenzapandémás időszakát. Becslések szerint 2009. október végéig több millió emberi fertőzés
történhetett, melyek közül 6200 halálos kimenetelű volt.
2.2.10. Bunyavírusok
Jakab Ferenc
A Bunyaviridae család első képviselőit már az 1940-es években leírták, de a család tényleges létrehozása csak
az 1975-ben történt meg, azzal a céllal, hogy összegyűjtsék az addig megismert hasonló morfológiai, genetikai
és antigén szerkezetű vírusokat. A Bunyaviridae családon belül jelenleg öt genust különböztetünk meg. Az öt
genus közül négy – a Bunyavírus, Hantavírus, Nairovírus és a Phlebovírus genusok – tagjai állatokat, illetve
embereket is egyaránt fertőznek, míg a Tospovírus genusba tartozó vírusok növénykórokozók. A fontosabb
Bunyavírusok főbb jellemzői a 3.2.9. táblázatban láthatók.
235
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.10. táblázat - 3.2.9. táblázat. A legfontosabb bunyavírusok által okozott kórképek
HANTAVÍRUS (ÓVILÁGI)
KRÍMI-KONGÓI VÉRZÉSES LÁZ
Rendszertani besorolás
Bunyaviridae család, Hantavírus Bunyaviridae
genus
genus
Gazdaszervezet
rágcsálók (pl.: Apodemus
Clethrionomys sp., Rattus sp.)
Vírusvektor
nincs
Terjedési mód
rágcsálók exkrétumaival (vizelet, kullancscsípéssel, a fertőzött állat
széklet, nyál)
húsával, vérével történő közvetlen
kontaktussal, illetve kezeletlen tej
fogyasztásával
Inkubációs idő
12–21 nap
2–12 nap
Vizsgálati minta
vérszérum
vérszérum, liquor, máj, vese
Legfontosabb klinikai tünetek
láz,
fejfájás,
izomfájdalom, láz, fejfájás, thrombocytopenia,
oliguria, anuria, thrombocytopenia, photophobia, hasi- és izomfájdalom,
vérzéses tünetek
petechia, nyálkahártya vérzések
Alkalmazott terápia
csak
tüneti
kezelés,
haemodialysis kezelés
Vírus kimutatásának lehetőségei
virális nukleinsav kimutatása RT- a vírus izolálása sejtkultúrában, a
PCR módszerrel a betegség korai virális nukleinsav kimutatása RTszakaszában vett mintákból
PCR módszerrel
Szerológiai vizsgálatok
IgM és IgG antitestek kimutatása IgM és IgG antitestek kimutatása
ELISA, IFA módszerrel
ELISA, IFA módszerrel
Szükséges
(BSL)
bio-biztonsági
család,
Nairovírus
sp., mezei nyúl, birka, kecske, madarak
kullancsok
Hyalomma sp.)
(legfontosabb:
akut Ribavirin terápia
szint BSL-3
kizárólag BSL-4
A 82–120 nm átmérőjű virionok általában gömbölyűek, lipid kettősréteggel borítottak, felszínükön speciális
glikoprotein nyúlványok helyezkednek el. A virális genom hozzávetőlegesen 11–19 kilobázis hosszúságú, amely
három, gyűrűvé záródott, egymástól elkülönülő negatív-szálú RNS molekulából épül fel. A három RNS
molekulát méretük alapján különböztetjük meg, melyek az S (rövid-small), M (közepes-medium) és L (hosszúlarge) szegmensek. Az S szegmens a nukleokapszid fehérjét, az M szegmens a glikoproteineket, míg az L
szegmens a virális polimerázt kódoló gént tartalmazza.
A hantavírusok kivételével, melyek a vírusgazda rágcsálók váladékaival terjednek, a legtöbb Bunyavírus
átvitelében ízeltlábú vektorok (leggyakrabban szúnyogok, lepkeszúnyogok és kullancsok) játszanak szerepet.
2.2.10.1. Krími–kongói vérzéses láz vírusa (KKVL)
Patogenezis és klinikai kép
Kísérleti eredmények azt igazolták, hogy kullancscsípést követően a vírus viszonylag rövid idő után (birka
esetében akár 1–4 nap, struccnál 3–9 nap) és igen nagy mennyiségben jelenik meg a vérben. Ezt követően a
kórokozó jelenléte a fertőzés utáni 5–10. napon igazolható a zsigeri szerekben, elsősorban a lépben, májban és a
vesékben, míg a KKVL specifikus antitestek a 7–10. napon mutathatók ki a fertőzött szervezetekben.
236
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Az inkubációs idő kullancscsípés esetén 2–7 nap, míg vírussal kontaminált vérrel vagy szövettel történő
közvetlen kontaktus esetén 7–12 nap is lehet. A tünetek hirtelen kezdődnek, általában erős fejfájással, lázzal,
hidegrázással, szédüléssel, fényérzékenységgel, hányással és hasmenéssel, valamint nyaki- és hasi fájdalommal.
Jellemző lehet még erős izomfájdalom, rossz közérzet és jelentős májmegnagyobbodás. Az első haemorrhagiás
tünetek a 3–6. nap környékén jelentkezhetnek a törzsön és a végtagokon megjelenő apró pontszerű bőrvérzések
(petechia) formájában. Súlyosabb esetben nyálkahártyavérzések, kiterjedt bőrvérzések, máj- és vesefunkciós
zavarok előfordulhatnak a betegség kezdetétől számított 5–7. napon. A halálozási arány közel 30%, amely
általában a betegség kezdetétől számított 5–14. napon következik be.
Laboratóriumi diagnosztika
A betegség korai szakaszában a vírus szaporítható szövetkultúrán és szopós egerekben, a vírus antigén
kimutatható ELISA vizsgálattal, illetve a virális nukleinsav azonosítható RT-PCR módszerrel. A betegség korai
fázisában az IgM típusú antitestek kimutatása nem célravezető, hiszen a specifikus antitestek megjelenése a
tünetek kezdetétől számított 5–14. napra tehető. Abban az esetben, ha a beteg túléli a fertőzést, a szerológiai
tesztek diagnosztikai értékűek lehetnek, vagy a már előzetesen elvégzett vizsgálatok eredményeinek
megerősítésére szolgálhatnak.
Terápia és megelőzés
A fertőzés megelőzésének leghatékonyabb módjai egyrészt a kullancscsípés elkerülése, másrészt tartózkodás a
potenciálisan fertőzött állatok húsával, vérével történő érintkezéstől, kezeletlen tejük fogyasztásától. Fertőzés
esetén a betegek tüneti kezelése lehetséges, illetve a betegség korai stádiumában ribavirin hatékonyan
alkalmazható. Vakcina jelenleg nem áll rendelkezésre.
Járványtan
A krími–kongói vérzéses láz vírusa (KKVL) a Nairovírus genus egyik legfontosabb képviselője. Habár a vírust
már az 1940-es években, vérzéses lázban szenvedő betegek körében azonosították a Krími-félsziget területén,
csak 1956-ban sikerült először izolálni a Kongói Demokratikus Köztársaságban. A vírus képes a kullancsokban,
madarakban, rágcsálókban, de akár haszon- és vadállatokban (juh, kecske, vadnyúl) is szaporodni. Eddig több
mint 30 kullancsfajt azonosítottak, amelyek a kórokozó terjesztésében játszanak szerepet, de közülük a
Hyalomma genus fajai a legfogékonyabbak a vírusra. Az ember vagy kullancscsípéssel vagy a fertőzött állat
húsával történő közvetlen kontaktussal fertőződhet. Fontos megjegyezni, hogy a nem megfelelően előkezelt tej
szintén lehet a fertőzés forrása. A vírus képes emberről-emberre is terjedni testnedvek közvetítésével.
Hazánkban már az 1970-es években leírták a vírus jelenlétét, de az első emberi megbetegedést csak 2004-ben
diagnosztizálták, Pécsett.
2.2.10.2. Hantavírusok
A hantavírusok (HNTV) a Hantavírus genus kórokozói, melyeket jelenleg rendszertanilag két nagy csoportba
sorolunk. Az Ázsiában és Európában cirkuláló óvilági hantavírusok legfontosabb képviselői a Hantaan, Seoul,
Dobrava-Belgrade és Puumala vírusok, míg az amerikai kontinensen előforduló újvilági hantavírusok csoportja
számos genetikailag elkülöníthető típust foglal magába (pl. New York, Andes, Sin Nombre). Annak ellenére,
hogy az óvilági hantavírusok már az 1950-es években is súlyos járványokat okoztak, a vírust először csak az
1970-es évek elején azonosították. Az újvilági hantavírusok első leírása még ennél is későbben, 1993-ban történt
meg.
Patogenezis és klinikai kép
A fertőzött állatok váladékaival történt expozíciót követően a viraemiás szakasz rövid. A fertőzés jellegétől
függően a vírus elsődleges célpontja a tüdő vagy a vese edothelsejtek, de súlyos esetben bármely endothelialis
sejtrétegben képes szaporodni testszerte. Bár a vírus sejtkárosító hatása jelentős, úgy tűnik a klinikai tünetek
kialakulásában az immunológiai folyamatok is fontos szerepet játszanak. A lokális cytokintermelés fontos
szerepet játszik a tüdőödéma kialakulásában. A vesét érintő fertőzések esetében kialakuló funkciózavar eredete
még nem teljesen tisztázott.
Jelenleg a hantavírus fertőzések okozta klinikai tünetek három típusa ismert: a hantavírus cardiopulmonaris
szindróma (HCPS), az akut veseelégtelenséggel járó haemorrhagiás láz (HLVS), valamint a nephropathia
epidemica (NE) nevű kórkép.
237
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A HCPS súlyos tüdővérzéssel, tüdőödémával járó kórkép, amely a fertőzést követő 2–3 hét inkubációs idő után
kezdődik influenzaszerű tünetekkel, magas lázzal és gyakran gastroenterális tünetekkel. A halálozási arány
elérheti az 50%-ot is, amely általában a kórházi felvételt követő 1–3. napon következik be. HLVS esetében az
inkubációs idő szintén 2–3 hét. A betegség öt elkülöníthető szakaszra bontható. Az első szakasz a lázas fázis,
ami erős fejfájással, magas lázzal ízületi és izomfájdalmakkal, gastroenterális tünetekkel és esetenként
homályos, illetve kettős látással jár. Ezt követi egy rövidebb periódus, melyre leginkább hirtelen vérnyomásesés,
szapora pulzus, thrombocytopenia, pontszerű bőrvérzések (elsősorban az arcon és a törzsön), valamint
lágyszájpadi és conjuctivális vérzések kialakulása jellemző. A harmadik szakaszban a vesefunkció részleges
vagy teljes beszűkülése miatt kialakuló anuria, illetve oliguria figyelhető meg, és további vérzések jelenhetnek
meg testszerte, valamint a gastrointestinumban. Az utolsó előtti fázis, a poliuria szakasza, amit a hosszú
lábadozási periódus követ. A halálozási arány a fertőzést okozó vírus típusától függően 5–15% lehet. A
Puumala vírus okozta NE nagyon hasonlít a HLVS kórképhez, de annál enyhébb tüneteket produkál, és a
halálozási arány is jóval alacsonyabb (<1%).
Laboratóriumi diagnózis
A fertőzések klinikai diagnózisa, főleg a HLVS esetében nehéz, elsősorban a korai, nem specifikus tünetek
miatt. A fertőzés igazolását minden esetben laboratóriumi vizsgálatokkal kell alátámasztani! Mivel a virális
nukleinsav (RNS) vérből történő kimutatása molekuláris vizsgálatokkal (RT-PCR) csak a betegség korai
szakaszában – a specifikus tünetek megjelenése előtt – és csak néhány napig lehetséges, így a diagnosztikában
elsősorban a vírus ellen termelődött antitestek (IgM és IgG) azonosítása használatos, ELISA vagy IFA
vizsgálatok alkalmazásával.
Megelőzés, terápia
A megelőzés leghatékonyabb módszere a rágcsálókkal történő közvetlen kontaktus kerülése. Mivel a vírus a
szálló porral is terjed, hétvégi házak, vadászházak takarításakor ajánlott a padló fertőtlenítőszeres vízzel történő
enyhe fellocsolása, illetve a légutakat elfedő kendő, szájkendő használata. Fertőzés esetén a betegek tüneti
kezelése lehetséges. Súlyosabb esetben, az oligo-anuriás fázisban akut haemodialysis kezelés, esetleg Ribavirin
alkalmazható.
Epidemiológia
A hantavírusok gazdái különböző rágcsálók (pl.: Apodemus, Clethrionomys, Peromyscus fajok), melyek
testváladékaikkal (elsősorban vizelet, nyál, széklet) képesek hosszú ideig, akár életük végéig üríteni a vírust. A
fertőzés általában a légutakon keresztül történik a vírustartalmú vizeltből beszáradással képződött por által.
Európában így hazánkban is a Dobrava-Beldrade és Puumala típusoknak van jelentős kóroki szerepük.
Hazánkban évente 25–30 súlyos, kórházi ápolást igénylő megbetegedés igazolható, de egyes becslések, és a
hazai rágcsáló állomány vírushordozásának vizsgálati eredményei alapján a fertőzések tényleges száma ennél
jóval magasabb lehet.
2.2.10.3. Kaliforniai encephalitis
A Kaliforniai encephalitis vírus az Orthobunyavírus genusba tartozó kórokozó, melyet először 1941-ben
izoláltak Kaliforniában. A vírus terjesztői szúnyogok, elsősorban az Aedes nemzetségbe tartozó fajok. Az ember
a szúnyog csípésével fertőződhet. A kórokozó patomechanizmusát egér modellen vizsgálták részletesen. A vírus
először a bejutás helyének közelében lévő vázizomzatban szaporodik, majd a véráram útján eljut egyéb
vázizmokhoz, illetve a szívizomzathoz is, ahol további szaporodás figyelhető meg. Az ezt követő virémiás
szakasz révén a vírus a központi idegrendszerig húzódik, aminek következtében idegrendszeri tünetek
jelentkezhetnek. A 3–7 napos inkubációs idő után hirtelen kezdődő magas láz, fejfájás, hányinger és nyakfájás
lehetséges. Körülbelül a betegek 65%-ánál meningitis is kialakulhat. A legfontosabb szövődménye a fertőzésnek
az epilepszia megjelenése, amely a gyermekek 10–15%-ánál, míg a felnőttek esetében csak a súlyos lefolyású
fertőzéseknél jelentkezik.
2.2.10.4. Rift-völgyi láz
A Rift-völgyi láz vírusa a Phlebovírus genus egyik képviselője. A vírus Afrika jelentős részén előfordul, és
elsősorban állatokat (juhokat, kecskéket, szarvasmarhákat, lovakat) fertőz. A kórokozó terjesztésében az Aedes
és Culex nemzetségbe tartozó szúnyogfajok játszanak jelentős szerepet. Az ember vagy a szúnyog közvetlen
csípése által, vagy a fertőzött állat húsával, vérével történő érintkezés útján fertőződhet. A rövid, 2–6 napos
inkubációs periódus után hirtelen kezdődő magas láz, hidegrázás, rossz közérzet, fejfájás, ízületi és
238
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
izomfájdalom, valamint esetenként photophobia jellemzi a betegséget. Az általában enyhe, influenzaszerű
tünetek ellenére az esetek közel 1%-ában súlyos vérzéses tünetek vagy encephalitis is kialakulhat. A halálozási
arány kevesebb mint 1%.
2.2.10.5. Sandfly láz vírusa
A Phlebovírus genus másik képviselője a sandfly láz vírusa, melyet Szicíliában és Nápoly területén mutatták ki
az 1940-es évek elején. A vírust a Phlebotomus papatasii nevű lepkeszúnyog terjeszti, amely gyakori faj a
mediterrán területek országaiban. A lepkeszúnyog vérszívás útján fertőződik, és ugyancsak csípéssel adja
tovább a vírust. A 2–6 napig tartó inkubációs idő után a betegség hirtelen magas lázzal, fejfájással kezdődik,
amit ízületi és izomfájdalmak, hányinger, esetenként photophobia és gyengeség követ. A betegek általában
gyorsan, 2–4 nap alatt szövődmény nélkül gyógyulnak.
2.2.11. Arenavírusok
Jakab Ferenc
Az Arenaviridae családba tartozó egyetlen eddig ismert Arenavírus genus közel 20 vírust foglal magába.
Szerológiai vizsgálatok alapján, a genuson belül két jól elkülöníthető antigén csoportot ismerünk, az óvilági
(LCMV/Lassa komplex vírusai) és az újvilági (Tacaribe komplex vírusai) arenavírusokat. A Tacaribe komplex
vírusait elsősorban az amerikai kontinensen előforduló rágcsálók terjesztik (Muridae család, Sigmodontinae
alcsalád), míg az LCMV/Lassa komplex tagjainak elsődleges hordozói óvilági egerek(Muridae család, Murinae
alcsalád). Az arenavírusok krónikus, perzisztáló fertőzést okoznak Európában, Afrikában és Amerikában
előforduló rágcsálópopulációkban. A tünetmentes rágcsálók gyakran vándorolnak a lakosság által sűrűn lakott
területekre, ahol a fertőzött állatok kontaktusba kerülhetnek a lakossággal is. Az első arenavírust, a lymphocytás
choriomeningitis vírust (LCMV) 1933-ban fedezték fel, és azonosították, mint az aszeptikus meningitis és
meningoencephalitis egyik kórokozóját. Azóta számos Afrikában és Dél-Amerikában előforduló arenavírust
(Junin, Machupo, Guanarito, Sabia) írtak le, amelyek egy része súlyos vérzéses lázat okoz. Az arenavírusfertőzések jellemzőit a 3.2.10. táblázat foglalja össze.
3.11. táblázat - 3.2.10. táblázat. Az arenavírus-fertőzések jellemzői
LASSA VÍRUS
LCMV
család,
Arenavírus Arenaviridae
genus
család,
Arenavírus
Rendszertani besorolás
Arenaviridae
genus
Gazdaszervezet
házi egér, (tengeri malac, hörcsög, Mastomys fajok
majom)
Vírusvektor
nincs
Terjedési mód
rágcsálók exkrétumaival (vizelet, rágcsálók és fertőzött személyek
széklet, nyál)
exkrétumaival (vizelet, széklet, nyál)
Inkubációs idő
5–10 nap
Vizsgálati minta
vérszérum,
folyadék
Legfontosabb klinikai tünetek
láz,
fejfájás,
izomfájdalom, láz, torokfájás, fejfájás, köhögés,
photophobia,
pharingitis, mandulán megjelenő fehér foltok,
meningitis, encephalitis
tüdőödéma, nyálkahártyavérzések
Alkalmazott terápia
csak tüneti kezelés
Vírus kimutatásának lehetőségei
vírus izolálása egéragyban, virális a vírus izolálása sejtkultúrában, a
nincs
5–21 nap
liquor,
torokmosó vérszérum, torokmosó
testfolyadékok, máj, vese
239
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
folyadék,
Ribavirin
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
nukleinsav
módszerrel
Szerológiai vizsgálatok
Szükséges
(BSL)
bio-biztonsági
kimutatása
RT-PCR virális nukleinsav kimutatása RTPCR módszerrel
IgM és IgG antitestek kimutatása IgM és IgG antitestek kimutatása
ELISA, IFA módszerrel
ELISA, IFA módszerrel
kizárólag BSL-4
szint BSL-3
Az arenavírusok kerek, ovális vagy pleomorf, lipidburokkal rendelkező, átlagosan 110–130 nm átmérőjű
struktúrák. A virion felszínén 6–10 nm hosszúságú glikoprotein tüskék találhatók, míg belsejében változó
mennyiségű szemcsék láthatók, amelyek gazdasejt eredetű riboszómáknak felelnek meg. Az arenavírusok két
egymástól elkülönült negatívszálú, gyűrűt formáló RNS genommal rendelkeznek, amelyeket méretük alapján
különböztetünk meg. Az S (rövid-small) szegmens a nukleoprotein (NP) és a glikoprotein prekurzor (GPC) gént
kódolja, míg az L (hosszú-large) szegmens a virális polimerázt és az úgynevezett Z-fehérjét kódoló gént
tartalmazza.
2.2.11.1. Lymphocytás choriomeningitis vírus (LCMV)
Patogenezis és kórképek
A fertőzés patomechanizmusát intrakraniálisan oltott felnőtt egerekben vizsgálták részletesen. A fertőzést
követő néhány nap elteltével a vírus intenzív szaporodást mutatott (> 10 7 pfu/gm) a lágy agyhártyában, illetve a
plexus choroideusokban, CD8+ T-lymphocyták által kiváltott gyulladásos folyamatokat indukálva. A fertőzés
előrehaladtával a replikáció elsősorban a lágy agyhártyákra és az ependyma területére lokalizálódott.
Immunszupresszióban a betegség nem alakul ki, de a vírus szaporodása folyamatos perzisztens fertőzést
eredményez.
Az inkubációs idő igen változó lehet, de a legtöbb estben 5–10 napra tehető. A betegségre jellemző a két lázas
fázis. Az első fázisra hirtelen kezdődő láz, izomfájdalom, fejfájás, levertség, gastrointestinalis tünetek és
bizonyos estekben a herék, illetve a nyálmirigyek gyulladása a legjellemzőbb. Köhögés, mellkasi fájdalom,
torokfájás előfordulhat, de pontszerű kiütéseket, ízületi fájdalmat, illetve gyulladást is észleltek már a betegség
ezen szakaszában. Leukopenia, thrombocytopenia, illetve az emelkedett enzimértékek (AST és LDH) szintén
jellegzetesek lehetnek. A betegség első fázisa 2–3 hétig is elhúzódhat, és ez idő alatt jellemző a viraemia is. A
második, neurológiai fázis 1–4 hétig tarthat, amely szintén magas lázzal, fejfájással és esetenként tudatzavarral
járhat együtt. Habár az LCMV fertőzést a virális meningitisek, illteve meningoencephalitisek egyik
kórokozójaként tartják számon, súlyos neurológiai manifesztációk legfeljebb az esetek 10%-ában alakulhatnak
ki. Encephalitist a kórházi ápolást igénylő LCMV fertőzések 5–34%-ában írtak le. A betegek általában
szövődmények nélkül gyógyulnak, bár előfordult halálos kimenetelű fertőzés is.
Diagnosztikai lehetőségek
A betegség első lázas fázisában a vírus a vérből, míg a második neurológiai szakaszban a liquorból mutatható
ki. A legérzékenyebb teszt a vírus kimutatására fiatal, felnőtt egerek intracerebralis oltása, amely az állat
elpusztulásával járó, heveny choriomeningitist okoz. A virális nukleinsav kimutatható reverz tranzkriptázpolimeráz láncreakció (RT-PCR) módszerrel, míg a vírus ellen termelődött IgM típusú antitestek kimutatására
az ELISA és IFA vizsgálatok széles körben elterjedtek.
Megelőzés, terápia
LCMV vírus esetében az elsődleges védekezés lehet a házi egerek kiirtása a lakóhelyről, illetve annak
környékéről, ezzel csökkentve az állattal és váladékaival történő érintkezés esélyét. A különböző rágcsálók
háziállatként tartása, illetve az egyre népszerűbb hüllők etetéséhez nevelt egerek otthoni szaporítása szintén
növelik a vírussal történő találkozás lehetőségét. Jelenleg hatékony vakcina nem áll rendelkezésre.
Járványtan
Annak ellenére, hogy az LCMV fertőzés világszerte előfordulhat, humán megbetegedéseket eddig csak
Európából és Amerikából jelentettek. Ezek a fertőzések főleg olyan területekre koncentrálódtak, ahol a vírus
elsődleges hordozója, a közönséges házi egér (Mus musculus, Mus domesticus) populációinak denzitása magas
volt. A humán megbetegedések elsősorban az őszi hónapokban gyakoriak, amikor az egerek száma jelentősen
240
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
megnő, illetve a rágcsálók házakba, pajtákba, istállókba húzódnak a hideg idő elöl. A kísérleti eredmények és az
epidemiológiai tanulmányok egyértelműen azt mutatják, hogy a vírus átvihető emberre a fertőzött állatok
testváladékaival történő direkt kontaktussal vagy ezek aeroszoljának belélegzésével. A fertőzés harapás útján,
illetve kontaminált élelmiszer elfogyasztásával is bejuthat az emberi szervezetbe.
2.2.11.2. Lassa-vírus
Patogenezis és klinikai kép
Mivel a vírus számos, különböző sejttípusban képes szaporodni a fertőzés több szervet érintő, súlyos kórképhez
vezet. A vírus feltételezhetően már a behatolás helyén fertőzi a dendritikus és endothel sejteket, majd
szétterjedve a szervezetben változó mértékű nekrózist okoz elsősorban a májban, a lépben és a mellékvesékben.
A fertőzés következében kialakuló vascularis rendellenességeket részben a vírus endothel sejtekre gyakorolt
közvetlen hatásával, részben pedig a fertőzött macrophagok által kibocsátott cytokinek jelenlétével
magyarázzák.
A betegség hozzávetőlegesen 10 napos (5–21 nap) inkubációs idő után lázzal, fejfájással, gyengeséggel, ízületi
és izomfájdalommal, hányással, hasmenéssel, valamint gyakran mellkasi és hasi fájdalmakkal kezdődik.
Jellemző még a betegségre a köhögés, torokfájás, illetve gyulladás, amit a mandulákon megjelenő fehér foltok
kísérnek. Súlyosabb esetekben oedema (gége, tüdő), nyálkahártyavérzések, hypotensió, majd vérzéses shock
alakul ki. A neurológiai tünetek ritkák, de aszeptikus meningitis, encephalitis, görcsökkel járó rohamok
előfordulnak, és rossz prognózist jelentenek. A laboratóriumi eredmények segíthetnek a diagnózis felállításában.
Thrombocytopenia nem jellemző vagy csak igen kismértékű, ezzel szemben az ALT enyhén, míg az AST
jelentősen emelkedhet. Ez utóbbi nagymértékű emelkedése szintén rossz prognózist jelent. A kórházi ápolást
igénylő betegeknél körülbelül 15–25% a halálozási arány.
Laboratóriumi diagnózis
A Lassa-vírus könnyen izolálhatóvérből a betegség első napjaiban, megfelelő sejtkultúrák alkalmazásával.
Bizonyos esetekben a torokmosó folyadék illetve a vizelet is tartalmazhat vírust. A virális RNS vérből történő
kimutatása RT-PCR módszerrel szintén jól használható diagnosztikai célokra, míg a vírus ellen termelődött IgM
típusú antitestek vérből történő kimutatására az ELISA és IFA vizsgálatok a leggyakrabban használandó
technikák.
Megelőzés, terápia
A vírus rezervoárja, a Mastomys genusba tartozó rágcsálók igen elterjedtek Nyugat-Afrika egész területén, és
gyakran nagy számban jelennek meg a házakban, otthonokban is. A lakosság ily módon folyamatosan
kontaktusba kerülhet az állatok testváladékaival. A patkányok ilyen nagymértékű elterjedése miatt egy átfogó
rágcsálóirtás elképzelhetetlen lenne. Egyetlen védekezési lehetőség az élelmiszerek gondos elzárása, megóvása.
A végleges megoldást egy vakcina jelentené, de jelenleg ez nem áll rendelkezésre. A betegek tüneti kezelése
lehetséges, illetve ribavirin alkalmazása a betegség korai stádiumában csökkentheti a halálos kimenetelű
fertőzés esélyét.
Epidemiológia
A Lassa-vírus elsősorban Nyugat-Afrika területén fordul elő, de a nemzetközi utazások fokozódása miatt a
világon bárhol megjelenhet, mint behurcolt betegség. A vírus elsődleges gazdái a Mastomys genusba tartozó
patkányok (M. huberti, M. erythroleucus és M. natalensis), amelyek testváladékaikkal nagy mennyiségben ürítik
a vírust. A legtöbb Lassa-vírus okozta járvány a száraz évszakban (január és április között) fordul elő, de
sporadikus esetek az év bármely szakában felbukkanhatnak. A vírus emberre is könnyen terjed, főleg a fertőzött
állatok testváladékainak aeroszoljával, direkt kontaktus vagy szennyezett élelmiszer útján. Lassa-vírus esetében
az emberről emberre történő fertőzés is lehetséges, így a beteg elkülönítésére, illetve vérével és testváladékaival
történő érintkezésére és kezelésére vonatkozó szabályok szigorú betartása szükséges.
2.2.12. Retrovírusok
Nagy Károly
A retrovírusok borítékkal rendelkező, pozitív szálú RNS genomot tartalmazó, sajátságos morfológiával és
replikációs mechanizmussal rendelkező vírusok. Jellemzőjük, hogy RNS függő DNS polimeráz enzimet, reverz
transzkriptázt(RT) tartalmaznak (innen ered nevük is), amely az RNS genomot DNS-sé írja át. A vírusreplikáció
241
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
során ez a provirális DNS vagy provírus egy másik virális enzim, az integráz segítségével beépül a gazdasejt
kromoszomális DNS-ébe.
Baltimore és Temin 1970-ben mutatták ki a reverz transzkriptáz enzimet, és bizonyították szerepét a retrovírus
replikációban. Ez a felfedezés, amelyért 1975-ben orvosi Nobel-díjat kaptak, megdöntötte a genetika centrális
dogmáját, miszerint a genetikai információ csak DNS-RNS-fehérje irányban haladhat. A retrovírusokban az RT
segítségével RNS-ről mint templátról készül DNS-kópia.
2.2.12.1. A vírusok jellemzői
Az első retrovírust, a Rous sarcoma vírust (RSV) a XX. sz. elején csirkék szolid daganatából, sarcomájából
mutatták ki. Ezt követően számos más állatból is izoláltak rákkeltő vírusokat, s egységesen RNS
tumorvírusoknak vagy oncorna vírusoknak nevezték el őket. Daganatkeltő hatásuk a vírus replikáció során a
provirális DNS-nek a gazdasejt DNS-ébe való integrációján alapul. Számos retrovírus azáltal változtatja meg a
sejtek szaporodását, hogy oncogénjeik (a sejtnövekedést szabályozó gének analógjai) termékeit expresszálják.
Emberi megbetegedéshez társuló humán retrovírusokat csak az 1980-as évek elején sikerült azonosítani. Az első
ilyen vírus a HTLV-1 volt, amelyet felnőttkori T-sejtes leukaemiás esetből izoláltak. Nem sokkal később
mutatták ki hajas sejtes leukémiából a kevésbé jelentős HTLV-2 vírust. Ugyanerre az időre esett a szerzett
immunhiányos tünet együttes, az egész világra kiterjedő AIDS kialakulásáért felelős humán immundeficiencia
vírus (HIV-1) és az elsősorban Nyugat-Afrikában elterjedt HIV-2 kimutatása. Ma ez a négy vírus alkotja a
humán retrovírusok csoportját.
A retrovírusok osztályozása
A retrovírusokat a virion szerkezetének morfológiai sajátosságai, az általuk kiváltott betegségek, a sejt/szövet
tropizmusuk, gazdasejt igényük és genetikai összetettségük alapján osztályozzuk (3.2.11. táblázat).
3.12. táblázat - 3.2.11. táblázat. A retrovírusok osztályozása
GENUS
FAJ
Alpharetrovírus
Avian
(ALV)
MAGYAR NÉV
leukosis
vírus Szárnyas
vírus
MORFOLÓGIA
fehérvérűség C-típus
Rous sarcoma vírus (RSV) Rous szarkóma vírus
Betaretrovírus
Mouse mammary tumor Egéremlőtumor vírus
vírus (MMTV)
Mason-Pfizer
vírus (MPMV)
Gammaretrovírus
B-típus
monkey Mason-Pfizer majom vírus D-típus
Murine leukaemia viruses Egér fehérvérűség vírus
(MuLV)
Feline leukaemia
(FeLV)
Gibbon ape
vírus (GaLV)
vírus Macskafélék fehérvérűség
vírusa
leukaemia Gibbon fehérvérűség vírus
Reticuloendotheliosis
vírus (RevT)
Deltaretrovírus
Human
T-lymphotropic Emberi T nyiroksejt vírus C-típus
vírus (HTLV)-1, -2
242
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Bovine
(BLV)
leukemia
vírus Marha fehérvérűség vírus
Simian
T-lymphotropic Majom T nyiroksejt vírus
vírus (STLV9-1,-2,-3)
Walleye dermal sarcoma
Walleye
epidermal
hyperplasia vírus 1
Lentivírus
Human immunodeficiency Emberi
vírus (HIV)-1,-2
immunelégtelenség vírus
Csonka kúp
Simian immunodeficiency Majom
vírus (SIV)
immunelégtelenség vírus
Equine infectious anaemia Ló fertőző vérszegénység
vírus (EIAV)
vírus
Feline immunodeficiency Macska
vírus (FIV)
immunelégtelenség vírus
Caprine
arthritis Kecske
ízületi/
encephalitis vírus (CAEV) agyvelőgyulladás vírus
Visna/maedi vírus
Spumavírus
Human foamy vírus
Emberi tajték vírus
éretlen
Vastag betűvel a legfontosabb humán kórokozók szerepelnek a táblázatban
A daganatos és neurológiai elváltozásokhoz társuló retrovírusok képesek immortalizálni (folyamatosan
osztódóvá tenni) vagy transzformálni (rosszindulatúan átalakítani) a célsejteket. A vírusmag és a kapszid
alapján A,B,C és D típusokra oszthatók. Az A típusú morfológia az éretlen formának felel meg, a B típusú érett
virionokban a gömb alakú nucleocapsid excentrikus, a C típusúakban centrális elhelyezkedésű, míg a D
típusokban henger alakú.
A lentivirusok olyan lassú vírusok, amelyek idegrendszeri és immunhiányos betegségekhez társulnak, míg a
spumavírusok, mint pl. az emberi tajtékvírus (human foamy virus) cythopathiás hatásúak, de nem köthetők
egyértelműen betegségekhez.
A virion szerkezete
A retrovírusok gömb alakú, 80–120 nm átmérőjű, burokkal rendelkező vírusok. Az ikozahedrális vírus kapszid
két azonos pozitív, egyszálú RNS genomot tartalmaz. A kapszidot vírusburok veszi körül, amelynek felszínén
glikoprotein nyúlványok helyezkednek el, amelyeknek a fogékony sejtekhez való kötődésben van szerepük. A
virion funkcióképes reverztranszkriptáz, integráz és proteináz enzimeket is tartalmaz. A vírus mag
elektronmikroszkópos morfológiája az egyes retrovírusokban különböző lehet, ez osztályozásuk egyik alapja. A
HTLV C tipusú virionjaiban a mag centrális elhelyezkedésű, míg a HIV-virion magja csonka kúp alakú (3.2.30.
és 3.2.31 ábra).
243
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.30. a. ábra. Humán retrovírusok elektronmikroszkópos morfológiája. A: humán T lymphotrop vírus
(HTLV): Jellegzetes C típusú morfológia, a nukleokapszid centrális, szimmetrikus elhelyezkedésű – fotó, B:
humán immundeficiencia vírus (HIV). Az újonnan képződő virionok bimbózással hagyják el a sejtet. Az érett
részecskék csonka kúp alakú nukleokapsziddal rendelkeznek (Nagy Károly, saját felvételek)
3.2.30. b. ábra.
Az egyszerű retrovírusok genomja három génből áll, amelyek a vírus szerkezeti fehérjéit és enzimeket
kódolnak. Ezek: a gag gén (a csoportspecifikus antigéneket, a kapszid fehérjét, a mátrix fehérjét és a nukleinsavkötő fehérjéket kódolja); a pol gén (a virális polimeráz /reverz transzkriptáz/, a proteáz és integráz enzimeket
kódolja); az env gén (a vírus burok glikoproteinjeit kódolja). A reverztranszkripció során a vírusgenom mindkét
végén lévő szekvenciák megduplázódnak (5’ és 3’ terminális szekvenciák), kialakítva a provirális DNS mindkét
végén lévő, azonos irányultságú ún. „long terminal repeat” (LTR) szekvenciákat. Az LTR szekvenciák
promotereket, enhancereket és kötőhelyeket tartalmaznak sejt transzkripciós faktorok számára. A daganatképző
retrovírusok genomja sejtosztódást szabályozó oncogéneket is tartalmazhat. Az összetett retrovírusok, mint pl. a
HTLV és a lentivirusok (köztük a HIV) genomja (3.2.32. ábra) számos szabályozó génnel is rendelkezik
(3.2.12. táblázat), amelyek a komplex transzkripcióhoz szükséges szabályozó fehérjéket kódolják (lásd az
egyes vírusok leírásánál).
244
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.31. ábra. A humán immundeficiencia vírus (HIV) szerkezeti felépítése
3.13. táblázat - 3.2.12. táblázat. HIV-gének és az általuk kódolt fehérjék funkciói
GÉN
FEHÉRJETERMÉKEK FUNKCIÓI
5’ LTR
U3: kötőhely gazdasejt transzkripciós faktorai számára
(R)epeat: TAR elem
U5
gag
nucleokapszid fehérjék
pol
enzimek: RT, proteáz, integráz, ribonukleáz
vrf
elősegíti a virion fertőzőképességét
vpr
gyenge transzkripciós aktivátor
vpu
a virus bimbózáshoz szükséges
tat
transzaktivációs transzkripció
rev
a gag-pol-env citoplazmába vándorlásában vesz részt
env
vírus burok fehérjéit (gp120, gp41) kódolja
3’ LTR
a gazdasejt DNS-hez kötődik
Az env gén kódolta poliproteinek enzimatikus hasítás révén nyerik el végleges méretüket és formájukat, s
együttesen alkotják a vírus burok glikoproteinjeit. Ezek mérete vírusonként változik. Általában egy
transzmembrán és egy felszíni egységből állnak, ez utóbbiak hurkot formáló trimer egységekként részt vesznek
245
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
a vírusnak a sejtfelszíni receptorokhoz való kapcsolódásában. Ezek határozzák meg elsődlegesen, hogy a vírus
milyen sejteket képes fertőzni (sejt-tropizmus), és a neutralizáló ellenanyagok is ezeket a képleteket ismerik fel
először. A kisebb, transzmembrán egységek a sejtfúzióban vesznek részt. A HIV-burok felszíni egysége a gp120
fehérje rendkívül nagymértékben glikozilált, így ezek antigén tulajdonságai és receptor specificitása
nagymértékben változhat a krónikus HIV-fertőzés során, megnehezítve az immunrendszer számára a vírus
eliminálását.
Szaporodás és az oncogenezis mechanizmusa
A humán retrovírusok (HTLV és HIV) replikációja során az első lépés a vírusburok (gp120,gp41) glikoprotein
nyúlványainak a fogékony sejtek felszínén lévő vírus-specifikus kötőhelyekhez (receptorok) való kapcsolódása.
A HIV esetében ez az elsődleges receptor a CD4 fehérje, amelyet elsősorban macrophagok, dendritikus sejtek,
mikroglia sejtek és a T-lymphocyták közül a segítő ún. helper T-sejtek expresszálnak. A kezdeti fertőzésben a
macrophag-tróp (M-tróp) HIV-vírusok vesznek részt. A produktív fertőzéshez azonban másodlagos sejt
receptorok is szükségesek, ezek a chemokin receptor család tagjai. A chemokinek a gyulladásos folyamatokban
és kemotaxisban résztvevő, kis molekulasúlyú szabályozó fehérjék, amelyek fiziológiásan a chemokin
receptorok ligandjai. Az M-tróp HIV vírusok a macrophagok és aktivált T-sejtek felszínén lévő CCR5 chemokin
receptort használják. A fertőzés és a betegség lefolyásának későbbi szakaszában a vírusok mutálódnak, és a
virális gp120 molekulák a CD4 receptorok mellet további chemokin receptorokat vesznek igénybe, elsősorban a
naiv- és más helper T-sejtek felszínén lévő CXCR4-et, így T-sejt-tróp vírusok válnak uralkodóvá. A populáció
egy kis része genetikailag hibás chemokin receptorokat termel, így ezek az emberek a másodlagos vírus receptor
funkció kiesése révén bizonyos természetes védettséggel rendelkeznek a HIV-fertőzéssel szemben.
A chemokin receptorokhoz való kötődés során a vírus burok és a sejtplazmamembrán közel kerül egymáshoz, és
a virális gp41 transzmembrán fehérje segíti elő a két membrán egybeolvadását. E fúzió gátlása az egyik
támadáspontja bizonyos antivirális gyógyszereknek. A membrán fúzió után csak a vírus magja kerül be a sejt
citoplazmájába, amivel a vírus replikáció korai szakasza veszi kezdetét. Ennek során a pol gén által kódolt
reverz transzkriptáz enzim virális tRNS-t primerként használva a virális RNS genomról egy komplementer
negatív szálú DNS molekulát szintetizál. A reverz transzkriptáz ribonukleáz H enzim aktivitással is rendelkezik,
elbontja az RNS genomot, és felépíti a kiegészítő pozitív szálú DNS-t (cDNS). A reverztranszkriptáz gátlók az
egyik legfontosabb HIV elleni gyógyszerek csoportját alkotják.
A virális DNS molekula (provírus) szintézise során a genom mindkét végéről származó szekvenciák (U3 és U5)
megkettőződnek (LTR szakaszok). Ez a folyamat olyan szakaszokat hoz létre, amelyek az integrációhoz
szükségesek, és a transzkripciót szabályozó enhancer és promoter szekvenciákat tartalmazzák. Ezért a genom
DNS másolata nagyobb mint az eredeti RNS.
A retrovirális reverztranszkripció sok átíródási hibával jár. A HIV esetében 2000 bázis páronként (bp) fordul
elő egy hiba, vagyis a 9000 bp hosszú genom átírásakor átlagosan 5 hiba történik. A HIV e genetikai
instabilitása újabb és újabb vírus generációk létrejöttét segíti elő a megfertőzött emberben a betegség lefolyása
során, amelyek a vírus patogenitását befolyásolják, és hozzájárulnak ahhoz, hogy a vírus elkerülje az
immunrendszer védekező mechanizmusait.
A létrejövő kétszálú vírus DNS ezután a sejtmagba vándorol, és véletlenszerűen beépül a sejt kromoszomális
DNS-ébe a virális integráz enzim segítségével. Ez az integráció sejtosztódást igényel, de a retrovirális DNS
fennmaradhat a sejtmagban és a citoplazmában nem integrált cirkuláris DNS formában is, amíg a sejt aktivált
állapotban van.
Az integrációval kezdődik a retrovirális replikáció késői szakasza: a virális információt tartalmazó integrálódott
provirális DNS sejt génként viselkedik, és a sejtosztódáskor az utódsejtek mindegyikébe átkerül. A virális DNSről a gazdasejt RNS polymeráz II enzimje készít teljes hosszúságú RNS-t, majd erről az egyszerű retrovírusok
esetében a gag, gag-pol és env géneknek megfelelő mRNS szintetizálódik. Ezt követően épül fel az új vírus
RNS genomja. A stimulált sejt cytokineken és mitogéneken keresztül olyan transzkripciós faktorokat termel
amelyek az LTR-hez kötődnek, és aktiválják a vírus transzkripcióját. Ha a vírus oncogéneket is tartalmaz, ezek
kiváltják a sejtszaporodást, stimulálják a transzkripciót és így a vírus replikációját is.
A HTLV és a HIV komplex retrovírusok. A HTLV-1 két olyan fehérjét kódol (tax és rex) amelyek a vírus
replikációt szabályozzák. Eltérően a többi virális mRNS-től, a tax és rex mRNS több lépcsőben képződik. A rex
gén által kódolt fehérjék a virális mRNS szerkezetéhez kötődnek, ezáltal megakadályozzák a további
összeépülést és elősegítik a mRNS transzportot a citoplazmába. A több lépcsőben összeépülő tax/rex mRNS
246
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
korán expresszálódik, míg a szerkezeti fehérjék későn. A fertőzés késői szakaszában a rex olyan egy lépcsőben
keletkezett szerkezeti gének kifejeződését fokozza szelektíven, amelyek nagy mennyiségben szükségesek. A tax
fehérje transzkripciós aktivátor, és a vírus genom átíródását fokozza, az 5’ LTR-ben lévő génszakaszokról. A
tax más géneket is aktivál, közöttük az interleukin-2 (IL-2), IL-3 , granulocyta-macrophag-kolónia-stimuláló
faktor (GM-CSF), és az IL-2 receptor génjeit. E gének aktivációja elősegíti a fertőzött T-sejtek szaporodását.
A HIV replikáció szabályozásában hat társult gén, illetve géntermék vesz részt. A tat, a tax-hoz hasonlóan a
virális és sejt gének transzkripciós aktivátora. A rev a rex fehérjéhez hasonlóan szabályozza és elősegíti a virális
mRNS transzportját a citoplazmába. A nef fehérje csökkenti a sejtfelszíni CD4 és a fő hisztokompatibilitási I
(MHC I) molekulák expresszióját, megváltoztatja a T-sejtek szignalizációs pályáit, a vírus cytotoxikus hatását
szabályozza, és szükséges a magas vírus terhelés fenntartásához. A nef fehérje alapvető fontosságú ahhoz, hogy
a fertőzés AIDS-be torkolljon. A vif fehérje az érési és összeépülési folyamatokat segíti elő, és egy antivirális
sejtfehérjéhez kötődve meggátolja a virális cDNS hipermutációját, és segíti a vírus replikálódását a myeloid és
egyéb sejtekben. A vpu csökkenti a felszíni CD4 expressziót, és fokozza a virion kibocsátást. A vpr ( a HIV-2ben a vpx) a cDNS nukleáris transzportjában játszik szerepet, és a vírus replikációban a nem szaporodó
sejtekben, mint pl. a macrophagok. A vpr a G2 fázisba fagyasztja be a sejtosztódási ciklust, amely optimális a
HIV-replikációhoz (lásd 3.2.12. táblázat). A sejt szintén szabályozza a HIV-replikációt, és a T-sejtek mitogének
és antigének általi aktivációja fokozza a vírus replikációt.
A gag, gag-pol és env mRNS-ek transzlációja poliproteineket eredményez, amelyek csak az érési folyamat
végén nyerik el végleges méretüket. A virális glikoproteinek az endoplazmatikus retikulumban és a Golgi-ban
szintetizálódnak, glikolizálódnak, és mint a vírus burok transzmembrán- és felszíni fehérjéi a sejtmembrán
közelében halmozódnak fel. Itt történik meg a gag-pol poliproteinekkel együtt virionokká történő
összeépülésük. A két azonos kópia RNS genom beépülése elősegíti a vírusnak a sejtfelszínről való leválását,
amit bimbózásnak (budding) nevezünk (lásd a 3.2.30. ábrát). Csak miután a vírus elhagyja a sejtet, történik meg
a virális poliproteinek funkcióképes végleges méretű fehérjékké való hasítása a virális proteináz enzim által, és
ekkor válik fertőzőképessé az újonnan termelődött virion. A HIV proteáz gátló anyagok ezért a korszerű
antiretrovirális kezelés alapgyógyszerei. A retrovírusok kiszabadulása a sejtfelszínen történik. A vírus replikáció
és a bimbózás azonban nem szükségszerűen vezet a sejt pusztulásához, a vírustermelés folyamatos maradhat. A
HIV közvetlenül sejtről sejtre is terjedhet, ilyenkor sokmagú óriás sejtek, synctitiumok jönnek létre. Ezek
nagyon sérülékenyek, hamar elpusztulnak, és fokozzák a vírus közvetlen citolitikus aktivitását (3.2.33. ábra).
3.2.33. ábra. A HIV citopatogén hatása. HIV-fertőzés után kialakuló bizarr alakú sejtek, többmagvú óriássejtek
(synctitiumok), és felfújt óriássejtek. Fáziskontraszt felvétel (280 x). (Eredeti felvételek, Nagy Károly)
2.2.12.2. Onkogén retrovírusok és a humán t-lymphotrop vírus (HTLV)
247
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Az RNS daganat vírusok (Oncovirinae) állatokban leukaemiák, sarcomák, lymphomák kialakulásához társulnak.
E vírus család tagjait sejttranszformációs mechanizmusuk sajátságai és a fertőzéstől a betegség kialakulásáig
eltelt látenciaperiódus hossza különbözteti meg. Az onkogén retrovírusok daganatképző mechanizmusait. a
3.2.34. ábra szemlélteti.
A sarcoma és akut leukaemia vírusok genomja olyan módosult celluláris géneket (protooncogének) tartalmaz,
amely a sejtek szaporodását ellenőrző faktorokat kódolnak (v-onc). Ezek a gének növekedési hormonokat,
növekedési hormon receptorokat, protein kinázokat, nukleáris DNS-kötő fehérjéket kódolnak. E a vírusok
magas onkogenitásúak, gyorsan transzformálják a sejteket. Közöttük nem ismerünk emberi megbetegedést
okozó vírust (3.2.34. ábra, A).
A sejttranszformáció a sejt szaporodást stimuláló oncogén termékek túltermelésének vagy megváltozott
aktivitásának eredménye. A fokozott sejtosztódás ezután elősegíti a transzkripciót, amely a fokozott vírus
replikációhoz vezet. A krónikus leukaemiavírusok integrációja a sejt genomban lévő protooncogének
aktiválásához vezethet (cis aktiváció, 3.2.34. ábra, B). Számos vírusban az oncogén beépülése a gag, pol vagy
env gének kódoló szekvenciáinak megváltoztatásával jár, ezért e vírusok nagy része defektív, replikációra
képtelen, s szaporodásukhoz segítő (helper) vírusokat vesznek igénybe. Legtöbbször azonban endogén vírusként
a sejtgenomba épülve az utódsejtekbe adódik át az állatok szaporodása során.
A leukaemiavírusok – közöttük a humán T-lymphotrop vírus (HTLV-1, korábbi nevén humán T-sejtes
leukaemia/lymphoma virus) – morfológiailag a C típusú alfa és delta retrovírusok csoportjába tartoznak,
önállóan képesek replikálódni, de nem transzformálnak sejteket in vitro. A rosszindulatú elváltozások általában
hosszú látencia idő (legalább 30 nap) múlva alakulnak ki. A leukaemiavírusok az akutan transzformáló oncogént
hordozó vírusokétól eltérő módon fokozzák a sejtszaporodást. Először egy transzkripciót szabályozó fehérje
(tax) termelődik, s ez aktiválja az LTR szekvenciákban lévő promótereket és a sejt DNS távolabbi részén lévő
speciális sejt géneket (cytokin gének, IL-2, GM-CSF) (transz-aktiváció). Ugyanakkor ezek a vírusok a
sejtszaporodást kontrolláló gének közelébe integrálódva képesek a virális LTR-ben kódolt enhancer és promóter
szekvenciák segítségével kiváltani a sejtosztódást fokozó fehérjék termelését (3.2.34. ábra, C). A kontroll
nélküli sejtszaporodás neoplasztikus sejt transzformációhoz vezet, és hosszú távon más genetikai eltérések is
létrejöhetnek.
Patogenezis és kliniakai kép
A HTLV-1 a felnőttkori T-sejtes lymphocytás leukaemia (ATLL) és a vírusfertőzéshez társult myelopathia, és
egy krónikus neurodegeneratív szindróma, a trópusi spastikus paraparézis kialakulásában játszik szerepet. Ez
utóbbi előidézésében autoimmun mechanizmusoknak tulajdonítanak szerepet.
A HTLV-1 sejtekhez társult vírus, és vértranszfúzióval, szexuális úton és anyatejjel terjedhet. A vírus a
véráramba lépve a CD4 helper T-sejteket fertőzi meg. Ezek a sejtek legtöbbször a bőrben találhatók és
hozzájárulnak a klinikai tünetekhez. Neuronok is expresszálnak HTLV-1 receptorokat. A HTLV replikáció
kompetens vírus, a gag, pol és env gének átíródnak, transzlálódnak és a fehérjék expresszálódnak (a HTLV
genom szerveződését lásd a 3.2.32. ábrán). A tax fehérje transzaktiválja a T-sejt növekedési faktor (TGF), az IL2 és receptor (IL-2R) génjeit, amelyek a fertőzött sejtek fokozott sejtszaporodásához vezetnek. A vírus hosszú
ideig látens maradhat, vagy nagyon lassan replikálódik éveken keresztül és egyes T-sejt csoportok klonális
szaporodását idézheti elő (3.2.34. ábra C). A klinikai tünetek, a leukaemia sok esetben csak 30–40 év múlva
manifesztálódnak.
A HTLV-1 által kiváltott felnőttkori leukémia általában monoklonális. Kromoszóma abberációk, T sejt receptor
gén átrendeződés felhalmozódhat a HTLV fertőzte sejtekben, és sokszor ez a leukaemiás fázisba való átmenet
előzménye.
A fertőzés általában tünetmentes, és csak az esetek mintegy 20%-ában fejlődik ki az ATTL. Az ATTL a CD4
helper T-sejtek HTLV-1 fertőzés következtében létrejött neoplasztikus elváltozása, amely lehet akut és
krónikus. A malignus vérsejtek pleiomorfak, lebenyezett maggal rendelkeznek. A megemelkedett fehérvérsejt
szám mellett jellegzetes leukaemiás bőrtünetek találhatók ATLL-ben, hasonlóan a Sezary-szindrómához.
Kezelés nélkül az ATLL az esetek nagy részében halálhoz vezet a diagnózis felállítást követő egy éven belül. A
HTLV-1 fertőzés a celluláris immunfunkciók csökkenésével, immunszupresszióval jár (3.2.13. táblázat).
3.14. táblázat - 3.2.13. táblázat. A HTLV-vel összefüggésbe hozható betegségek
248
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
HTLV-1
Felnőttkori T-sejtes leukaemia/lymphoma (ATLL):
érett T-sejtes
proliferáció lympadenopathiával
HTLV-vel társult myelopathia (HAM, TSP) krónikus
progresszív demyelinizációval járó auotimmun
neurológiai betegség
Cutan lymphoma, CD30+
T-sejtes non-Hodgkin lymphoma
Sezary syndroma
Mycosis fungoides
T-prolymphocytás leukaemia
Kis-sejtes carcinoma
Nagy granulumos lymphocytás leukaemia
Atipusos hairy cell leukaemia
HTLV-2
lymphocytás proliferáció
Mycosis fungoides
A HTLV-2 sokkal ritkább, és elsősorban hajas sejtes leukaemiához társul. Néhány közép- és dél-amerikai
indián közösségben endémiásan is előfordul.
Laboratóriumi diagnózis
A HTLV-1fertőzés a vírus elleni ellenanyagok kimutatásával diagnosztizálható. Ellenanyagok elsősorban a
vírus gp46 és p25 fehérjéi ellen termelődnek. Ezeket ELISA-val, indirekt immunfluorszcens eljárással
mutathatjuk ki a vérsavóból. A vírus RNS RT-PCR-al, a vérben lévő vírus antigének ELISA-val detektálhatók.
Kezelés, megelőzés
ATLL-ben azidothymidine (AZT) és interferon-alfa kombinációja néhány esetben hatásos. A HTLV-1 fertőzés
kezelésére azonban nincsen általánosan elfogadott irányelv.
A megelőzést segítik mindazok az intézkedések, amelyekkel a vírus átadódás csökkenthető: a promiszkuitás
elkerülése, a vértranszfúziók ellenőrzése. Az anyáról csecsemőre való terjedés megakadályozása azonban
nehezen megoldható.
Járványtan
A HTLV-1 fertőzés endémiás Japán déli részén, a Karib tenger térségében, és Közép-Afrikában, illetve az
Egyesült Államok délkeleti részének fekete bőrű lakosságában. Japánban a gyerekek elsősorban anyatejjel
fertőződnek, felnőttkorban inkább a szexuális átadódás a jellemző. Japán egyes részein (Okinawa, Kyushu) a
lakosság 25–30%-a szeropozitív, és a leukaemiás halálozás kétszerese az ország többi részéhez viszonyítva. Az
intravénás kábítószer használat több más országban is elősegítette a HTLV fertőzést. Hazánkban eddig nem
mutattak ki egyértelmű HTLV fertőzést.
2.2.12.3. Endogén retrovírusok
249
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A retrovírusok egy része az emberi és állati sejtek genomjába integrálódik, és ott látens módon a kromoszomális
DNS részévé válhat. Az emberi genom több mint 1%-át retrovírus szekvenciák alkotják. Ezek olyan
génszekvenciák, amelyek az exogén vírusok egyes szakaszaival mutatnak rokonságot: HTLV, egér emlő tumor
vírus, és egyéb retrovírusok. Ezeket a vírusokat endogén retrovírusoknak nevezzük. Az endogén vírusok
általában képtelenek a replikációra, mivel csak részleges, hiányos vagy defektív genom szekvenciák, vagy
transzkripciójuk nagyon szegényes.
2.2.12.4. Lentivírusok és a humán immundeficiencia vírus
A lentivírusok a Retroviridae víruscsalád Lentivirus genusát képezik (lásd 3.2.11. táblázat). A lentivírusok
számos állatfajban és az emberben képesek betegséget okozni. A tipikus lentivírus fertőzést krónikus
betegséglefolyás, hosszú klinikai látenciaidő, perzisztens vírusreplikáció és a központi idegrendszeri érintettség
jellemzi. A Visna-fertőzés juhokban, a majmok immundefficiencia vírus (SIV) fertőzése vagy a macskafélék
immundefficiencia vírus (FIV) fertőzése tipikus lentivírus fertőzések. A lentivírus fertőzés életre szóló, a
megfertőződött gazdaszervezetből a lentivírusok nem távolíthatók el. Humán szempontból olyan rendkívül
fontos vírus tartozik ide, mint a szerzett immunhiányos szindróma, az AIDS kialakulásáért felelős humán
immundeficiencia vírus, a HIV.
A HIV patogenezise és az immunitás
A HIV által okozott betegség pathogenezisének alapja a vírusnak a CD4 pozitív T sejtek és macrophagok iránti
tropizmusa. A HIV által kiváltott immunszuppresszió (az AIDS) a CD4 T sejtszám csökkenésének eredménye,
amely megtizedeli a T helper sejteket, és tönkreteszi az immunrendszer késői típusú hiperszenzitivitási (DTH)
funkcióját. A HIV-1 a nemi szervek nyálkahártyáinak epiteliális, Langerhans és dentritikus sejtjeit fertőzi,
amelyek aztán a nyirokcsomókba vándorolnak, ahol a vírusok közvetlenül a dentritikus sejtekből a CD4 T
lymphocytákba kerülnek. Az analis szex azért jelent fokozott kockázatot, mivel a megfelelő koreceptorokkal
rendelkező fogékony T-sejteket a vastagbél sejtjeitől csak egy vékony sejtréteg választja el. A vírusnak
injekcióval való vérbe juttatásakor a vírus elsősorban dendritikus és más monocyta-macrophag sejteket fertőz
meg. A macrophag sejtek CCR5 és CXCR4 chemokin receptorokat expresszálnak, így M-tróp és T-tróp HIV-1
vírusokkal is megfertőződhetnek. A macrophagok valószínűleg a HIV legfőbb rezervoárjai. A folyamatos, gyors
vírusreplikáció során mutációk alakulnak ki az env gp120 molekulában és ez eltolja a vírus tropizmusát a
macrophagokról a T-sejtekre. A vírus folyamatos replikációja a nyirokcsomókban történik, ezt követi a vírus és
a fertőzött T-sejtek vérbe történő kiáramlása. A CD4 T-sejtek számának a csökkenése a HIV indukálta
közvetlen citopátiás hatás, a cytotoxikus T-sejtek immun citolizésének és annak a krónikus aktivációnak a
következménye, amely során a nagymennyiségű HIV antigén hatására T-sejt terminális differenciálódás és Tsejt pusztulás alakul ki.
A fokozott vírustermelés hatására a vérben a CD4 sejtek száma csökken, ez közvetlen összefüggésben van az
AIDS tünetek kialakulásával. A T-sejtek fokozott pusztulásához vezet továbbá a nem integrált, cirkuláris
genomiális DNS kópiák felhalmozódása, a plazmamembrán fokozott permeábilitása, synctitium képződés és
apoptózis kiváltása. A vírus citopátiás hatása közvetlen összefüggésben van a célsejtek által expresszált CD4
mennyiségével. A macrophagok kevésbé érintettek a HIV citolitikus hatásától, mivel kevesebb CD4 receptort
expresszálnak. A HIV kiegészítő fehérjéi, mint pl. a nef fehérje alapvető jelentőségű a HIV fertőzés és AIDS
progresszió elősegítésében. (A HIV genomiális szerveződését lásd a 3.2.31. ábrán). Azok az egyének, akik a
HIV nef mutánsaival fertőződtek, várható élettartamuknál jóval tovább éltek (non-progresszorok).
A HIV fertőzésre történő immunválasz a vírusra korlátozódik, de a pathogenezis része is. A netutralizáló
ellenanyagok a gp120 ellen termelődnek és részt vesznek az ellenanyag függő sejt-közvetítette cytotoxikus
válaszban. Az ellenanyaggal körülvett vírus fertőző, és a macrophagok kebelezik be. A CD8 T-sejteknek
sajátságos szerepe van a HIV betegség előrehaladásának ellenőrzésében. A CD8 T-sejtek a fertőzött sejteket
közvetlen citotoxicitással, és a vírus replikációt visszaszorító faktorok termelésével pusztíthatják el. Ezek közé
tartoznak a chemokinek, amelyek gátolják a vírusnak a koreceptorhoz való kötődését. Mivel CD8 T-sejtek a
CD4 T sejtek aktivációját igénylik, a CD8 T sejtek száma csökken a CD4 T-sejtek pusztulása következtében, és
a csökkenésük összefügg az AIDS betegség progressziójával.
A HIV sokféle módon kerüli el az immunrendszer ellenőrzését. Legjelentősebb ezek közül a mutációra való
képessége, ezáltal megváltoztatja antigenitását, és elkerüli az ellenanyagok általi neutralizációt. Azáltal, hogy
megfertőzi a CD4 T-sejteket, amelyek más T-sejteket, B-sejtek, macrophagok cytokintermelését kontrollálják, a
HIV tönkreteszi a teljes immunrendszert. A macrophagok és a CD4 T-sejtek folyamatos fertőződése tartja fenn
a vírust az immunrendszer számára kevésbé elérhető sejtekben, illetve szövetekben is, mint pl. a központi
idegrendszer és a genitáliák.
250
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A HIV-betegség lefolyása párhuzamos a CD4 T-sejt szám csökkenéssel és a vér vírus szintjével. A kezdeti akut
fázist nagy mennyiségű vírusszaporodás (107 részecske/ml plazma) és viraemia jellemzi. A T-sejt proliferáció a
lymphoid és myeloid sejtek fertőződését követő immunválasz mononukleózis szerű tüneteket vált ki. A
klinikailag látens periódus alatt a vér vírus szintje csökken, de a vírus replikáció folytatódik a nyirokcsomókban.
A vírus látens marad a macrophagokban és a nyugvó T-sejtekben. A betegség késői fázisában a vírus szintje
emelkedik, a CD4 T-sejtszám szignifikánsan csökken, a nyirokcsomók szerkezete elpusztul és a beteg
immunszuppresszálttá válik.
A CD4 T-sejtek pusztulása nyomán alakulnak ki az AIDS-re jellemző opportunista fertőzések és daganatok A
HIV-fertőzés lefolyását, az immunkopetens sejtek számának változását, a vírusellenes ellenanyagok kialakulását
és a klinikai fázisokat a 3.2.35. ábra szemlélteti.
3.2.35. ábra. A HIV-fertőzés lefolyása és klinikai stádiumai. A kezdeti akut fázisban a vérben a vírusmennyiség
erősen emelkedik (viraemia), a CD4 sejtszám átmenetileg csökken. 1-3 hét múlva (ablak periódus) a viraemia
megszűnik, és megjelennek a vírus elleni ellenanyagok. A klinikai tünetmentes szakaszban a CD4 és CD8 sejtek
száma fokozatosan csökkent, az immunfunkciók erősen károsodnak, megjelennek az opportunista fertőzése (OI)
és daganatok. A kifejlett AIDS-szakaszt az immunfunkciók teljes hiánya, igen alacsony CD4 sejtszám jellemzi
Az immunkárosodások mellett a HIV neurológiai eltéréseket is okoz. A központi idegrendszer sejtjei közül a
HIV elsősorban a mikroglia sejteket és a macrophagokat fertőzi, de a neuronok és a glia sejtek is
fertőződhetnek. A fertőzött monocyták és mikroglia sejtek neurotoxikus vagy kemotaktikus anyagokat
termelnek, amelyek gyulladásos folyamatokat indíthatnak el az agyban. A vírus közvetlen cytopathiás hatása a
neuronokra szintén előfordul.
Klinikai tünetek
Az AIDS egyike a legsúlyosabb járványoknak, amit valaha is feljegyeztek. A legtöbb HIV-ertőzött emberben
kezelés nélkül kialakulnak a jellegzetes klinikai tünetek, és a betegség néhány éven belül halálhoz vezet. A
HIV-betegség a tünetmentes fertőzésből súlyos immunszuppresszióvá fejlődik, ezt az állapotot nevezzük
szerzett immunhiányos tünetegyüttenek, AIDS-nek. Az AIDS-hez opportunista betegségek, daganatok és a HIV
által közvetlen kiváltott központi idegrendszeri eltérések társulnak. Ritkán vannak hosszan túlélő esetek. Ezek
némelyike annak következménye, hogy olyan HIV-törzsekkel fertőződtek, amelyikből hiányzik a nef fehérjéje.
251
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A vírussal szembeni ellenállás összefüggést mutat a vírus chemokin koreceptor expresszió részleges vagy teljes
hiányával is.
A HIV-fertőzést követő kezdeti tünetek (akut fázis, 2–4 héttel a fertőzés után) az influenza vagy mononukleózis
tüneteihez hasonlíthat: hőemelkedés, de nem láz, megnagyobbodott, fájdalmatlan nyirokcsomók,
végtagfájdalmak, gyengeségérzés, torokfájás, bőrkiütések, éjszakai izzadás. A tünetek az immunrendszer
válaszának tekinthetők a vérben és nyirokcsomókban történő nagyfokú vírusszaporodásra. Ezek a tünetek
spontán módon elhalványulnak 2-3 hét múlva, és a klinikailag tünetmentes fertőzési periódus következik, vagy
egy állandó folyamatos generalizált lymphadenopátia, amely több évig tarthat. Ez alatt a periódus alatt a
vírusszaporodás a nyirokcsomókban és a szervek nyiroksejtjeiben tovább folytatódik. Az immunrendszer
pusztulását az opportunista kórokozók iránti fokozott fogékonyság jelzi, (élesztők, herpes vírusok, intracelluláris
baktériumok). A tünetek kialakulásával a CD4 sejtszám 450/mikroliter alá csökken, a vér vírustartalma és p24
antigén szintje ismét emelkedik. (ezek laboratóriumi módszerekkel: áramlási cytometria, ELISA, PCR,
mennyiségileg kimutathatók). Teljesen kifejlődött AIDS következik be ha a CD4 T sejt szám 200/ mikroliter alá
esik, és különböző daganatok, parazitás, gombás fertőzések, súlyos opportunista betegségek jelennek meg (lásd
lejjebb).
Lymphadenopátia és láz
Lymphadenopátia és láz klinikai tüneteinek kombinációját AIDS-hez társult komplexnek (ARC) nevezzük.
Alattomosan fejlődik ki, súlycsökkenés és súlyos elesettség kísérheti. Ezek a tünetek folyamatosan állhatnak
fenn, vagy progrediálódhatnak.
Opportunista fertőzések
Az opportunista fertőzések olyan fertőzések, amelyek normálisan működő immunrendszer mellett nem
jelentenek veszélyt, de csökkent immunfunkciók esetében súlyos, akár halálhoz vezető megbetegedéseket
okoznak. Olyan ágensek tartoznak ide, mint pl. Candida albicans vagy egyéb gombák, DNS vírusok amelyek
képesek rekurrens betegségeket okozni, paraziták és intracelluláris baktériumok, amelyek súlyos betegséget
okozhatnak a HIV által okozott CD4 T-sejt depléció következtében. A Pneumocystis jiroveci (korábbi nevén
Pneumocystis carinii) álatal kiváltott tüdőgyulladás (PCP) az AIDS egyik fő tünete. Orális és nyelőcső
candidiázis, cerebrális toxoplasmózis és cryptococcus meningitis szintén gyakran következik be, ugyanúgy,
mint herpeszvírusok által okozott elhúzódó, súlyos fertőzések, (pl. herpes simplex; varicella-zoster vírus;
Epstein–Barr-vírusfertőzések; a száj hajas leukoplakiája, EBV-hez társult lymphomák; cytomegalovírus
fertőzések, retinitis, pneumonia és bélbetegségek). Gyakoriak a papova vírusok, JC vírusfertőzés, amelyik
pogresszív multifokális leukoencephalopátiát okoz. A tuberkulózis és más mycobakteriális betegségek és a
változatos (salmonella, shigella, campylobacter fajok) kórokozók által kiváltott, ismétlődő hasmenés, illetve más
számos más ágens (cryptosporidium, mycobacteriumok, amoeba fajok) okozta fertőzések szintén gyakori,
folyamatos problémát jelentenek e betegek életében. Az AIDS-ben leggyakoribb opportunista fertőzések
kórokozóit a 3.2.14. táblázat foglalja össze.
3.15. táblázat - 3.2.14. táblázat. A leggyakoribb opportunista fertőzések és társult
betegségek AIDS-ben
Bakteriális fertôzések
Mycobacterium Avium Complex
salmonella szepszis
extrapulmonális tuberculosis
listeriosis
Gombás fertôzések
aspergillosis
candidiasis : nyelôcsô, légcsô, tüdô
coccidiomycosis
cryptococcus meningitis
252
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
histoplasmosis
Protozoa fertôzések
cryptosporidiosis
isosporiasis
microsporidiosis
Pneumocystis Carinii Pneumonia (PCP)
toxoplasmosis
Vírus-fertôzések
cytomegalovirus
hepatitis
herpes simplex vírus (genitalis herpesz)
herpes zoster
HHV-8
human papilloma vírus
molluscum contagiosum
EBV oral hairy leukoplakia
JC progressziv multifokális leuko-encephalopathia
Daganatok
lymphomák
Non-Hodgkin-lymphoma
Kaposi-sarcoma
primer központi idegrendszeri lymphoma
primer effúziós lymphoma
immunoblastos lymphoma
Castleman-betegség
Neurológiai elváltozások
AIDS Dementia Complex (ADC)
perifériás neuropathia
nyálkahártya afták
Egyéb komplikációk
depresszió
hasmenés
thrombocytopenia
erôs fogyás
AIDS-hez társult daganatok
253
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A leggyakoribb daganat, amely az AIDS-es betegekben kifejlődik a HHV-8-hoz társult Kaposi-sarcoma (3.2.36.
ábra), egy ritka és egyébkén nem rosszindulatú bőrrák, amely szóródik és a belső szerveket is érint az
immundeficiens betegben.
3.2.36. ábra. AIDS-hez társult Kaposi-szarkóma a felkaron és a törzsön. (Eredeti felvétel az OBNI
beteganyagából)
Non-Hodgkin lymphomák és EBV-hez társult lymphomák is gyakoriak. (lásd 3.2.14. táblázat).
AIDS-hez társuló demencia
Az AIDS-hez társuló elbutulást, a demenciát okozhatja opportunista fertőzés, vagy a mikroglia sejtek és az agy
neuronjainak HIV fertőzése. A betegek intellektuális képességei és más neurológiai funkciók lassú hanyatláson
mennek keresztül, hasonlóan a korai stádiumú Alzheimer betegséghez. Az idegi leépülést okozhatja valamelyik
opportunista fertőzés is.
Labratóriumi diagnosztika
HIV teszt három okból végezhető: (1) fertőzöttek felismerése, annak érdekében, hogy a vírus ellenes kezelést
elkezdhessék, (2) a vírushordozók azonosítása, akik átadhatják a fertőzést másoknak (különösen vér és szerv
donorok, terhes nők, nemi partnerek), vagy (3) a betegség kórlefolyásának követése és az AIDS diagnózis
igazolása. A HIV fertőzés kimutatásának alapja a vírus ellenes ellenanyagok kimutatása. Közvetlen
vírusizolálást csak ritkán végeznek, és a vírusok tenyésztése sejtkultúrákon nehézkes. A vírus ellenes
ellenanyagok kimutatható mennyiségben a vírusfertőzést követő 10-30 napban jelennek meg (ez az ún. ablak
periódus) ami alatt szerológiai módszerekkel nem igazolható a fertőzés (3.2.35. ábra).
Ilyenkor a vírusgenom (RNS) vagy a vírus specifikus antigének kimutatására kerülhet sor. Az antivirális kezelés
hatékonyságának monitorozására is használhatók e molekuláris biológiai módszerek.
Szerológia. A szűrővizsgálatokhoz ELISA, immunfluoreszcens vagy agglutinációs módszerek használhatók. Az
ELISA ritkán álpozitív eredményt adhat és nem mutatja ki a korai fertőzést. Ezért az ELISA-val kapott pozitív
szerológiai eredményeket más specifikusabb eljárásokkal, mint pl. a Western blot analízist meg kell erősíteni
(verifikálás). A Western blot eljárással ugyanakkor a virális antigénekkel (p24) és glikoproteinekkel (gp41,
254
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
gp120/160) szembeni ellenanyagok külön-külön kimutathatók és meghatározhatók. A HIV elleni ellenanyagok a
fertőzöttek kb. 5%-ában hosszabb idő (több mint 6 hónap) alatt fejlődik ki.
Molekuláris diagnosztikai eljárások. A friss fertőzés vagy a betegség késői stádiumát jelzi a virális p24 virus
antigén jelenléte, az RT enzim vagy nagy mennyiségű vírus RNS a vérmintában (3.2.35. ábra). A vírus
antigének kimutatására ELISA-t használnak. A vírus RNS szintje (RNS kópia szám) RT-PCR-el detektálható
(real time PCR, NASBA módszer, branched DNS teszt). A vírus RNS vérszintjének monitorozása lehetővé teszi
a betegség lefolyásának és az antivirális kezelés hatékonyságának követését, ellenőrzését.
Immunológia. A HIV fertőzés stádiuma a T-sejt alcsoportok elemzésével meghatározható. A CD4 T
lymphocyta abszolút számából következtethetünk a betegség progressziójára. A CD4 helper-inducer és a
citotoxikus CD8 T sejtek (CD4/CD8) aránya abnormálisan alacsony a HIV-fertőzötteknél.
Kezelés, megelőzés, ellenőrzés
Az egész világon komoly erőfeszítéseket tesznek vírus ellenes gyógyszerek és oltóanyagok fejlesztésére. Ma
már számos engedélyezett gyógyszer létezik a HIV fertőzés kezelésére, amelyeket legtöbbször kombinációkban
használnak (3.2.15. táblázat).
3.16. táblázat - 3.2.15. táblázat. A HIV-fertőzés kezelésére alkalmazott leggyakoribb
gyógyszerek
Nukleozid analóg reverz transzkriptáz gátlók
Retrovir (zidovudin,AZT)
Epivir (lamivudine,3TC)
Combivir (AZT+3TC)
Hivid (zalcitabine,ddC)
Videx (didanosine,ddI)
Zerit (stavudine,d4T)
Ziagen (abacavir)
Trizivir(abacavir,AZT,3TC)
Coviracil ( emtricitabine)
Viread T (DAPD)
Tenofovir (PMPA)
Nem nukleozid analóg reverz
Viramun (navirapine)
transzkriptáz gátlók
Rescriptor (delaviridine)
Sustiva (efavirenz)
Capravirine (AG1549)
Emivirine (MKC442)
Calanolide A
GW420867
Proteináz gátlók
Fortovase (saquinavir)
Invirase (saquinavir)
255
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Norvir (ritonavir)
Crixivan (indinavir)
Viracept (nelfinavir)
Agenerase (amprenavir)
Kaletra (lopinavir+ritonavir)
Tipranavir (non-peptidic)
DMP-450
Koreceptor gátlók
CCR5 antagonisták:
TAK 779, ScheringC, ScheringD
CXCR4 antagonisták:
AMD3100,ALX4cT22
Fúzió gátlók
T20, Enfuviritide, T21
Integráz gátlók
Ceramid gátlók
Ezek a fúziógátló és vírus belépést gátló gyógyszerek, nukleozid és nem nukleozid analóg RT gátlók, proteáz
inhibítorok, koreceptor antagonosták.. A kezdeti vírusburok – sejtmembrán fúzió gátlása egy peptiddel történhet
(T-20, Enfuviritide) amely gátolja a gp41 molekula hatását. A RT gátlása meggátolja a vírus replikáció a cDNS
szintézis megakadályozásával. Az AZT (a HIV-fertőzésre legelőször engedélyezett gyógyszer), a dideoxi inozin
(DDI), a dideoxi cytidin (DDC) és más nukleotid analógok sejtenzimek által foszforilálódnak, és beépülnek a
cDNS-be DNS lánc terminátorként. A NNRT gátlók (Nevirapine) más mechanizmus révén gátolja az RT
enzimet. Proteináz gátlók a virion morphogenezisét gátolják, a gag és gag-pol poliproteinek hasításának gátlása
által, ami nem fertőző virionokat eredményez. Az egyéb anti HIV-gyógyszerek közé tartoznak a koreceptor
antgonisták, CD4 és gp120 analógok, tat funkció gátlók ( Ro-24 7429), glikoprotein glikoziláció gátlók, INF ás
INF-indukáló molekulák, antiszenz RNS molekulák.
AZT profilaxisban részesülnek a fertőzött terhes nők, hogy csökkentsék a vírus átadásának lehetőségét a
magzatra. A HIV-ellenes gyógyszereknek komoly mellékhatásaik vannak (csontvelő és idegrendszeri
károsodások, lipodisztrófia). A HIV nagy mutációs rátája elősegíti e gyógyszerekkel szembeni rezisztencia
gyors kialakulását. A hatékony aktív antiretrovirális terápia (HAART) eltérő hatásmechanizmusú gyógyszerek
kombinációjából áll, ami a rezisztencia kialakulásának lehetőségét is jelentősen csökkenti. A kombinációs
kezelés során a vírus vérszintjét alacsony marad, és csökken a megbetegedés progressziója és a halálozás. A
HAART hatására a magas halálozással járó, akut HIV-betegség kézben tartható, krónikus betegséggé vált, és
sok beteg visszatérhet a normális életvitelhez alkalmazásával.
Oltóanyag kifejlesztése. A számos kísérlet ellenére jelenleg nem létezik hatékony HIV elleni vakcina. A
sikeres vakcina megelőzné a vírus bekerülését felnőttekben, és a vírus átadását HIV pozitív anyák magzatjaiba
és megállítaná a betegség progresszióját is. Kísérletek folynak terápiás vakcinák előállítására is. A HIVvakcinák lehetséges változatait a 3.2.16. táblázat foglalja össze.
3.17. táblázat - 3.2.16. táblázat. HIV-prototípus vakcinák általános tulajdonságai
VAKCINA TIPUS
TULAJDONSÁG
Bakteriális vektorok
Genetikailag
PÉLDÁK
manipulált Salmonella Typhi, shigella, BCG
256
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
baktériumok, amelyek egy vagy
több teljes vagy részleges HIV-gént
expresszálnak
DNS
Genetikailag manipulált kétszálú Bakteriális plazmid
bakteriális plazmid DNS, amely
egy vagy több HIV-proteint
expresszál emlős gén promoter
kontrollja alatt
Élő, attenuált HIV
Genetikailag
manipulált
HIV, HIV Δnef
amely nem okoz AIDS-t (jelenleg
teoretikus)
Peptidek
Egy vagy több kiválasztott HIV- gp120 V3, gp120,
protein
régió
amely
az
immunválasz hatására sérülékeny C4-V3
HIV-komponensek ellen stimulál
sejtes
vagy
humorális
immunválaszt
Részecske vakcina
Olyan
rekombináns
HIV- Pseudovirionok
partikulák, amelyek szinte az összes
HIV-proteint tartalmazzák, de nem
fertőzőek
Rekombináns proteinek
Genetikailag
manipulált
HIV gp210, gp160, p24, p55
proteinek: gp120 envelop, gp160
precurzor, amely gp120-ra és gp41re hasítódik, p55 prekurzor, amely a
p24 core proteinné hasítódik
Replikonok
Vírusszerű részecskék, amelyek az VEE replikonok
eredeti vírus számos tulajdonságát
megtartják, de néhány saját protein
helyett HIV-proteint expresszálnak
Rekombináns vírus vektorok
Genetikailag
manipulált Vaccinia, canary pox, adenovírus,
rekombináns vírusok, amelyek egy poliovírus
vagy
több
HIV
proteint
expresszálnak
Elölt HIV
Felnövesztett
és
többlépcsős
folyamatban
inaktivált,
elölt
vírusrészecskék, amelyek nem
fertőzőek, de fontos szerkezeti
részeiket megtartják
Egy HIV-elleni vakcina kifejlesztése számos problémát vet fel, ami a vírus egyediségén alapul. A korai védelem
igényli a szekretoros IgA ellenanyagok termelődését, abból a célból, hogy megelőzze a szexuális átadódást.
Mind az ellenanyagon alapuló, mind a celluláris immunitás kiváltása szükséges a HIV-fertőzéssel szembeni
védelemhez. Bár egy élő, gyengített vakcina lenne az ideális, pl. a nef gén deléciójával, ezeknek a vírusoknak
mégis marad bizonyos virulenciájuk majmokon végzett kísérletek alapján. A védő ellenanyagokat nehéz
előállítani, mivel a gp120 különbözik az egyes HIV altípusokban, és gyakran változik a különböző mutációk
során az egyénben való szaporodáskor. További probléma, hogy a vírus szinciciumok által is terjed, így rejtőzve
el az ellenanyagok elől. A HIV emellett az immunválasz kiváltódásához szükséges sejteket megfertőzni és
pusztítja el. A vakcina kipróbálása is nagy probléma, mivel a HIV emberi betegség, és hosszú távú követés
szükséges a vakcina hatékonyságának ellenőrzéséhez.
257
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Járványtan
Az AIDS-et először az 1980-a évek elején homoszexuális férfiakban figyelték meg az Egyesült Államok néhány
nagyvárosában. Azóta közel 40 millióan fertőződtek meg a vírussal, 2009-ben becslések szerint 5 millió új HIV
fertőzés történt s évente 3 millió haláleset tulajdonítható az AIDS-nek a WHO és az UNAIDS adatai alapján.
A humán immundeficiencia vírusnak két változata van: a HIV-1 és a HIV-2. A HIV-1 vírusok többsége az M
(major) szerocsoportba tartozik, és az env és gag gének szekvenciái alapján 11 vírus altípusát (A-K) ismerjük,
ezek okozzák a jelenlegi világjárványt. Az altípusok eltérő földrajzi eloszlással rendelkeznek (3.2.37. ábra). E
mellett megkülönböztetjük az N (nem erősen pathogén) és az O (nulla, vagy „outliner” – nem tipikus)
szerotipusokat. A HIV-2 8 alcsoportra (A-H) osztható.
3.2.37. ábra. A fő HIV-1 alcsoportok (A-E) földrajzi eloszlása, és arányuk az összes HIV-1 fertőzésen belül
Jelenlegi ismereteink szerint a HIV-fertőzés és az AIDS zoonózis, majmoktól ered. A HIV-1 a csimpánz SIV-ből
származik, azonban e vírus sem egységes, mert a vörös fejű magábék és a nagy foltos-orrú majom
immundeficiencia vírusainak rekombinációjával alakult ki. A HIV-2 őse a kormos mangábe SIV vírusa lehetett.
A kezdeti emberi fertőződések (majomhús fogyasztás, törzsi rituálék, majomvadászat során szerzett harapások,
sebzések során) az 1930-as években Afrika távoli területein történtek, így nem keltettek nagy figyelmet. A
vidéki területekről az emberek beáramlása a városokba, helyi háborúk az 1960-as évektől elterjesztették a vírust
a sűrűbben lakott területekre, és a prostitúció kulturális elfogadottsága lehetővé tette a vírus elterjedését a
szélesebb populációban.
A HIV jelen van a fertőzött emberek vérében, ondójában és vaginális váladékaiban a fertőzés hosszú
tünetmentes szakasza alatt is, ezért a fertőzés döntően nemi kapcsolatokon keresztül és fertőzött vértermékek
révén történik. A vírus átadódhat perinatálisan is az újszülöttekre. Ugyanakkor a HIV nem terjed alkalmi
kapcsolatokkal, érintéssel, öleléssel, köhögéssel, tüsszentéssel, rovarcsípéssel, víz, étel, használati eszközök,
WC, uszoda révén.
A HIV-fertőzés kockázatának leginkább a szexuálisan aktív promiszkuus életmódot folytató homo- és
heteroszexuális egyének, intravénás droghasználók és nemi partnereik, és a HIV pozitív anyáktól született
újszülöttek vannak kitéve. Az anális közösülés mellet – amely a hatékony módja a vírus átadódásának – a
heteroszexuális átadás és az intravénás drog használat (közös fecskendő) vált a HIV-fertőzés széles
populációban való terjedésének elsődleges útvonalaivá. 1985 előtt a HIV-fertőzés veszélyének leginkább a
258
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
vérátömlesztésben, vagy szervátültetésben részesülő emberek voltak kitéve és azok a hemofiliások, akik olyan
véralvadási faktor készítményeket kaptak, amelyek kevert (fertőzött) vérből készültek. A vérkészítmények és a
donor szervek megfelelő szűrése gyakorlatilag megszűntette e fertőzési kockázatokat.
A HIV sok országban az egészségügyi személyzet által terjed, azáltal, hogy nem kellően sterilizált eszközöket és
többször használt fecskendőket használnak. Az egészségügyi dolgozók HIV-fertőzés kockázatának vannak
kitéve véletlenszerű tűszúrások, vágások, sérült bőr és nyálkahártya membránok vérrel történő szennyeződése,
fertőzése révén. Szerencsére a tűszúrásos esetek tanulmányai azt mutatják, hogy szerokonverzió a HIV-pozitív
vérnek kitettek kevesebb, mint 1%-ánál következik be. A tetováló tűk és a fertőzött festék a HIV terjesztésének
további lehetőségei.
A HIV-fertőzés és az AIDS az egész világra kiterjedő társadalmi probléma. Megelőzésében fontos szerepe van a
HIV-fertőzés terjedési módjával kapcsolatos felvilágosításnak, oktató programoknak, a diszkrimináció
megszűntetésének és mindazon intézkedéseknek, amelyek megakadályozhatják a vírus terjedését. Ilyenek a
szexuális tanácsadás, a monogám kapcsolatok, biztonságos szex gyakorlata, óvszer használat. Az intravénás
kábítószer használóknál a közös tűhasználatot meg kell szüntetni. A vér és szervdonorokat szűrni kell mielőtt
vért vagy szövetet vesznek tőlük. HIV-pozitívak nem adhatnak vért. A fertőzés ellenőrzésének eszközei ugyan
olyanok, mint hepatitis B-vírus esetén. Ezek közé tartozik a vér és testnedvekkel való érintkezés során az
óvatosság, védő ruházat viselete (kesztyű, maszk, köpeny) és más intézkedések, amelyekkel elkerülhetők vagy
megelőzhetők a vér termékekkel való expozíció. Fecskendőket és műtéti felszereléseket nem szabad újra
felhasználni, hacsak nincsenek gondosan fertőtlenítve. A szennyezett felszíneket 10%-os háztartási klórral, 70%
alkohollal vagy izopropanollal, 2% glutáraldehiddel, 4% formaldehioddel, vagy 6%-os hidrogén peroxiddal kell
fertőtleníteni. A szennyes mosása forró vízben, detergenssel, elegendő a HIV inaktiválásához.
2.2.13. PICORNAVÍRUSOK
Mándi Yvette
A picornavírusok neve a pico (kicsiny) és RNA (ribonukleinsav) szavakból tevődik össze. A picornavírusok
népes családjába 9 genus tartozik, ezek közül a fontosabb humán kórokozók az enterovírusok, rhinovirusok,
Hepatovírus, Cardiovírus, Aphtovírus (3.2.17. táblázat).
3.18. táblázat - 3.2.17. táblázat. Picornavírusok
GENUS
VÍRUS
SZEROTÍPUS
Enterovírusok
Poliovírus
1,2,3
Coxsackie A vírus
1–22 és 24
Coxsackie B vírus
1–6
Echovírus
1–9, 11–27, és 29–34
Enterovírus
68–71
Hepatitis A-vírus (HAV)
1
Hepatovirus
(korábban enterovírus 72)
Rhinovirus
Rhinovírus
1–100(+)
Cardiovirus*
Encephalomyocarditis vírus
1
Aphtovirus*
Száj-, és körömfájás vírus
7
*elsősorban állati kórokozók
259
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
2.2.13.1. A picorna vírusok jellmzői
Szerkezet, replikáció
Pozitív szálú RNS vírusok, ikozahedrális kapsziddal rendelkeznek, ami 12 pentamerből áll. Átmérőjük 27–30
nm. Burokkal nem rendelkeznek. A vírusra jellemző proteinek, a VP1, VP2, VP3, VP4 polipeptidek. A
vírusgenom a kapszid proteineken kívül legalább két proteázt is kódol, valamint az RNS dependens RNS
polimerázt. A poliovírusok pl. olyan proteázt termelnek, mely az eukaryota gazdasejt transzlációs folyamatait
gátolja.
A vírusok szöveti tropizmusa a különböző sejttípusokon megtalálható receptorokhoz való kötődési
képességükön alapszik. A receptorokhoz a VP1 protein kapcsolódik, pontosabban ennek mélyedésébe
illeszkedik be a sejtfelszíni receptor. Az e fehérjén bekövetkező konformációváltozás gátolhatja a vírus
nukleinsav sejtbejutását („uncoating”), ezen alapszik egyes antivirális anyagok hatásmechanizmusa.
A poliovírusok, egyes Coxsackie-vírusok és a rhinovírusok proteinjei az immunoglobulin szupercsalád tagjai
közé tartoznak. Éppen ezért kötődnek az intercelluláris adhéziós molekulákhoz, az ICAM-1 receptorokhoz,
melyek epitheliális sejtek, fibroblastok és endothel sejtek felszínén expresszálódnak. Az echovírusok és más
enterovírusok a komplement rendszer regulációval kapcsolatos CD55 (decay accelerating factor) molekulához
képesek kapcsolódni. A receptorhoz való kötődés után kiszabadul a virion VP4 peptidje, majd pedig a VP1
protein segítségével a sejtmembránon egy csatornát, pórust „fúrva” bejuttatja a vírus genomot a sejtbe. A
nukleinsav közvetlen a riboszómához kötődik mely, tekintve, hogy a virus RNS tartalmaz olyan hurkokat, mely
emlékeztet egyes celluláris mRNS-ekre, „felismeri” azt. Így a fertőzést követő 10–15 percen belül
megszintetizálódik a vírusra jellemző valamennyi protein. A virális RNS dependens RNS polimeráz
segítségével elkészül a negatív szálú RNS, melyről újabb mRNS szintetizálódik. Sejtenként akár 400 000 virális
RNS is képződhet. A picornavírusok meggátolják a gazdasejt RNS és fehérje szintézisét, aminek egyik
következménye a cytopathiás hatás megjelenése. Ugyanakkor sejtenként akár 100 000 új virion is képződhet,
ami sejtlízishez vezet. Az egész replikációs ciklus mindössze 3–4 órát vesz igénybe.
A fertőzések kezelése általában tüneti, de a Pleconaril terápiához reményeket fűznek az enterovírus- és
rhinovírusfertőzések esetében. A gyógyszer a vírus receptorhoz kötést és a vírusgenom sejtbe jutását gátolhatja.
2.2.13.2. Enterovírusok
Patogenezis és immunválasz
Az enterovírusok, nevük ellenére általában nem enterális betegségeket okoznak, viszont enterálisan terjednek, a
bélben szaporodnak, és megjelennek a székletben, mely terjesztésükben meghatározó. A fertőzés a szájon át
történik, a behatolási kapu a felső légutak, garat és a bélrendszer. Utóbbit megkönnyíti, hogy e vírusok –
eltérően a rhinovírusoktól – meglehetősen ellenállóak a gyomor- és epesavakkal, illetve proteázokkal szemben.
A Coxsackie és az Echovírus aerosol útján, a légutakon keresztül is bejuthatnak a szervezetbe. Szaporodásuk
először a tonsillák és a garat lymphoid szöveteiben indul, majd megfertőzik a Peyer-plakkokat is. Az ezt követő
elsődleges viraemia juttatja el a vírusokat a célsejtjeiknek megfelelő szervekbe, szövetekbe, a nyirokcsomókba,
a lépbe és a májba. Az egyes enterovírusok különböző szöveti tropizmusa magyarázza az eltérő klinikai
megjelenési formákat (3.2.18. táblázat). E szervekben szaporodva jön létre a másodlagos, szekunder viaraemia
(3.2.38. ábra). Az enterovírusok cytolitikusak, így szaporodásuk a célsejtek pusztulását okozza.
3.19. táblázat - 3.2.18. táblázat. Enterovírusok által okozott kórképek
KÓRKÉP
POLIOVÍRUSOK
COXSACKIE
VÍRUSOK
Paralízis
+
+
+
+
Encephalitis,
meningitis
+
+
+
+
+
+
+
Carditis
A COXSACKIE
VÍRUSOK
260
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
B ECHOVÍRUSOK
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Újszülöttkori
betegség
+
Pleurodynia
+
Herpangina
+
Kiütés
+
Akut hemorrhagiás
conjuntivitis
+
+
+
+
Légúti fertőzés
+
+
+
+
Láz
+
+
+
+
Gastrointestinalis
megbetegedés
+
Diabetes, pancreatitis
+
Orchitis
+
Congenitalis fertőzés
+
+
261
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.38. ábra. Az enterovírus-fertőzések patogenezise
Az enetrovírusokkal szembeni védelem alapja a humorális immunválasz. Az oropharynxban elinduló, illetve a
béltraktusban zajló fertőzés leküzdésében igen nagy szerepe van a szekretoros ellenanyagoknak. A celluláris
immunválasz nem játszik védőszerepet az enterovírus okozta fertőzésekkel szemben (a közeli rokonságot
mutató hepatitis A-vírus-fertőzés esetén meg egyenesen a patológiai elváltozások alapját jelenti).
Járványtan
Az enterovírusok kizárólag emberi kórokozók, terjedésükben nagy szerepe van a zsúfoltságnak, rossz higiénés
körülményeknek. A nyári hónapok különösen kedveznek az járványok kialakulásának. Viszonylag rezisztensek
a külvilág behatásaival, szárazsággal, folyóvizekben akár hónapokig is fertőzőképesek maradnak.
Detergensekkel szemben ellenállóak, de 50–55 oC-on elpusztulnak. Sósav, hipokloritok hatásosasak de szerves
anyagok (pl. uszodákban) ezek hatását meggátolhatják.
Az enterovírusok diagnosztikájában, napjainkban a tenyésztési eljárásokat a megfelelő, specifikus primerek
alkalmazásán alapuló RT-PCR diagnosztika váltja fel. Ennek (a gyors diagnózisnak) különösen a meningitisek
esetében van óriási jelentősége.
2.2.13.3. Poliovírusok
Kórképek
A poliovírusok jellemző tulajdonsága az idegrendszerhez való affinitás. A vírus 3 típusa ismert, melyek
antigenitásukban különböznek. Az 1-es típus okozza a legtöbb járványt.
262
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A fertőzés az esetek mintegy 90%-ban asymptomatikus, azaz a vírus replikációja a garatüregre és a
bélrendszerre korlátozódik. Az abortív poliomyleitis az esetek 5%-ában alakul ki, a fertőzést követő enyhe
betegségként, lázzal, fejfájással, torokgyulladással, és hányással. Az inkubációs idő 3–4 nap.
Az ún. nonparalyticus poliomyelitis, vagy asepticus meningitis a poliovírusal fertőzöttek 1-2%-ában fordul
elő. Ilyenkor a vírus eljut a központi idegrendszerbe, és izomspazmust, hátfájást okoz a fenti tünetekhez
társulva. A betegek általában 10 napon belül gyógyulnak.
A paralyticus polio (a gyermekbénulás vagy Heine–Medin-kór) a betegség a legsúlyosabb formája, mely
0,1–2% gyakorisággal fordul elő. Lefolyása két fázisú: Az enyhe tünetek lecsengését követően 3-4 nap múlva
jelentkeznek a súlyos tünetek. Ilyenkor a vírus a vérből a gerincvelő elülső szarvába kerül, ahol cytolyticus
hatása révén a motoroneuronok pusztulását hozza létre. Hasonló folyamat mehet végbe az agyi motoros
cortexben is. Az idegek innervációs területe, illetve érintettségük mértéke határozza meg a bénulásos tünetek
kiterjedtségét. A spinális paralysis egy vagy több végtagizmot érinthet, míg a bulbaris (craniális) paralysis az
agyi idegeket vagy a légző központot támadja meg. A végtagbénulás általában egyoldali, és a szenzoros idegeket
nem érinti. A kimenet változó; előfordulhat lassú gyógyulás, de a bénulás gyakran végleges, sőt lehet fatális is.
A vakcináció elterjedése előtt a bulbaris poliomyelitis esetében a betegek 75%-a a pharynx, a hangszalagok
innervációjának érintettsége mellett légzésbénulás miatt halt meg, vagy kényszerült ún. vastüdőben élni az 50-es
években. A paralyticus poliofertőzések 85%-át az 1-es típusú vírus okozza.
A postpolio szindrómaa vírusfertőzést követően 30–40 év múlva jelentkezhet az esetek 20–80%-ában. A
korábban érintett izmok funkció kiesése következhet be, a neuronok késői, de ismeretlen okból történő
pusztulása miatt.
Diagnózis
Asepticus meningitis esetén a liquorban annak típusos, nem kórokozó-specifikus képét látjuk (lymphocytosis,
pleocytosis 25–500 sejt/mm3 sejtszámmal, a glükózszint normális vagy kissé alacsony, és granulocyták
nincsenek). A pozitív mintát a betegség kezdetén a garatváladék, majd később a széklet jelenti. A vírus jól
szaporítható majomvese sejtkultúrákban.
Megelőzés
A gyermekbénulás megelőzése az orvostudomány egyik legnagyobb vívmánya. Az Egészségügyi
Világszervezet programjában szerepel, hogy a fekete himlő után a belátható jövőben a poliomyelitis
kórokozójának eradikációja is megtörténjen. A sikeres vakcinálási program a poliovírust csaknem kiszorította a
fejlett országokból. Bénulással járó fertőzések azonban még ma is előfordulnak Afrikában, Afganisztánban,
Pakisztánban, Indiában, Nigériában, illetve ahol az oltási program akadályokba ütközik, esetleg vallási okokból
van tiltva.
A poliovírus vakcina 2 formája ismeretes. Az inaktivált (IPV), azaz Salk-vakcina, és az élő attenuált vírust
tartalmazó oralis polio vaccina (OPV), a Sabin vakcina. Mindkét oltás 3 poliovírus törzset tartalmaz. Az IPV
oltást 1956-ban vezették be. Lévén parenterális oltás, ez szekretoros IgA választ nem indukál. Más oltásokkal
jól kombinálható. OPVhosszabb és hatékonyabb immunitást biztosít. Ezek az ún. „Sabin-cseppek”, melyeket
1962 óta alkalmaznak. Az OPV attenuálását humán vagy majomsejtvonalon tenyésztve érik el. Az attenuált
törzs a garatban és a bélban szaporodik, de nem jut el az idegrendszerbe, nincs neurovirulenciája. Ráadásul a
széklettel ürülve az esetleges székletszóródással a kontakt személyek is „immunizálódnak”, így gyakorlatilag
tömeges immunizálás valósul meg. Az OPV nagy előnye az IgA immunválasz, a védettség életreszóló. Veszélye,
hogy nem immunkompetens személyben, vagy ha a vakcinatörzs virulenciája megváltozik, revertál, még
egyébként egészségesben is paralízis lehet az oltás szövődménye. Ennek arány 1:4 millió, ami még tovább
csökkenthető, ha az első két oltás IPV-vel történik, és ezt követi az OPV. Mindennek ellenére, főleg biztonsági
okokból, egyre több ország tér át (vissza) az IPV kizárólagos alkalmazására – így hazánk is (lásd 2.4.8. tábla).
Poliomyelitis diagnosztizálása esetén a kontakt személyeket ajánlott orális oltásban részesíteni, függetlenül
oltási előzményeiktől.
Trópusi országokban az OPV alkalmazásának számos gyakorlati és biológiai akadálya van, így pl. a vakcina
hűtött tárolása nem mindig megoldott. Számos endémiás enterális fertőzés, vagy alultápláltság akadályozhatja a
szerokonverziót. A teljes eradikáció eléréséhez a cél olyan attenuált vakcina előállítása, mely esetén kizárt a
neurovirulencia visszatérése.
2.2.13.4. Coxsackie-vírusok
263
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Az elnevezés egy New York állambeli helység nevére utal, ahol az első esetet leírták. A Coxsackie-vírusok által
okozott betegségek igen változatosak, a megjelenési forma függ attól is, hogy az A- vagy B-vírus a kórokozó.
Az A vírus elsősorban vesiculáris léziókat okoz, míg a B-vírus főleg a szívet és a pleurát érinti. (A Coxsackie A
23 vírust újabban az Echovírus 9-hez sorolják).
Kórképek
Herpangina . Változatos szerotípusú Coxsackie-A-vírusok okozzák a hólyagokkal, gyakran kifekélyesdő
hólyagokkal járó torokgyulladást, mely lázzal, étvágytalansággal, elesettséggel jár. Néha a folyamat a lágy
szájpadra is ráterjed. A betegség tüneti kezelés után magától gyógyul.
Kéz-láb és száj betegség. A hólyagos kiütések a kézen, lábon, szájon és a nyelven jelennek meg, fájdalmas
stomatitissel kísérve. Elsősorban a 16-os szerotipusú Coxsackie-A-vírus okozza. Közepes lázzal járó, néhány
nap alatt gyógyuló betegség.
Járványos pleurodynia – Bornholm-betegség (Előszőr Bornholm szigetén írták le a betegséget). Hirtelen
lázzal kezdődő akut betegség, rendkívül kínzó, gyakran csak egyoldali mellkasi fájdalommal. Mindezt hányás,
hasfájás, izomgyengeség kísérheti. A betegség kb. négy napig tart, de néhány napi javulás után relapsus
következhet be. A kórokozó a Coxsackie-B-vírus.
Myocarditis, pericarditis. Ugyancsak a Coxsackie-B-vírus okozza, elsősorban újszülöttekre veszélyes. Ilyen
esetekben a lázas újszülöttben megmagyarázhatatlan hirtelen szívelégtelenség alakul ki. Cyanozis, tachycardia,
cardiomegalia, hepatomegalia alakulhat ki. Az EKG-leletek myocarditisre utalnak. Érintett lehet a máj, pancreas
és az agy is. Másik megjelenési forma a benignus pericarditis, fiatal felnőttekben vagy öregek esetében. A
tünetek myocardialis infarktusra hasonlítanak, de lázzal járnak.
Asepticus meningitis. A vírusos meningitis akutan kezdődő lázas állapot fejfájással, tarkómerevséggel, ezen
kívül petechiák, kiütések jelentkeznek. Rendszerint nyom nélkül gyógyul, hacsak nem komplikálódik
encephalitissel (meningoencephalitis), vagy ha 1 éves kor alatt jelentkezik. A Coxsackie-B-vírus által okozott
aseptikus meningitis tünetei nem különböznek az enterovírusok által okozott meningitis tüneteitől.
Lázas, kiütéses, hurutos
betegség . A náthás tünetekhez maculopapulózus bőrelváltozások társulnak,
melyekből petechiák, esetleg vesiculák alakulhatnak ki. Differenciáldiagnosztikai problémát nem okozhat
elkülönítése a meningococcális eredetű petechiáktól, bár utóbbi esetében a gyermekek elesettebb állapotban
vannak. A Coxsackie-A-virus 21 és 24-es törzsei rhinovírus-fertőzéshez hasonló tüneteket okozhatnak.
Acut haemorrhagiás conjunctivitis. A Coxsackie-vírus A 24 törzs különösen nagy contagiozitású
conjunctivitist okoz. A lappangási idő 24 óra, a betegség 1–2 hétig tart.
Pancreatitis. A Coxsackie-B-vírus által okozott pancreatitist a Langerhans-szigetek destrukciója miatt etiológiai
tényezőnek tartják az insulin dependens diabetes kialakulásában.
Laboratóriumi diagnózis, kezelés
A Coxsackie-vírusok a garatból, székletből, liquorból mutathatók ki. A B vírus majom, vagy emberi eredetű vese
sejtvonalon tenyészthető, szemben az A vírussal, mely inkább szopós egérben szaporítható. Az A és B vírus
elkülönítésére szintén felhasználható ez az állatmodell: A Coxsackie-A-vírusok (1-24) szopós egerekben
petyhüdt, izomnecrosis okozta paralízist hoznak létre, míg a B vírusok (1–6) az encephalitis következtében
spasztikus bénulást. Ezt a módszert egyre inkább az RT- PCR váltja fel a kétféle vírus elkülönítésére.
A terápia tüneti, védőoltás nincs.
2.2.13.5. Echovírusok
A több mint 30 szerotípusba tartozó vírusokat emberi székletből izolálták, szövetkultúrákon tenyésztve,
melyekben cythopathiás hatást vált ki. Innen származik neve is: Enteric Cytopathic Human Orphan vírus.
Elnevezése azt is jelzi, hogy kórokozó képessége sem fajlagos: okozhat aseptikus meningitist, bénulást,
kiütéseket, és légúti megbetegedéseket. A fertőzések gyakran közösségben élő gyerekek körében jelentkeznek.
Az inkubációs idő 3–5 nap, a tünetek: láz, felső légúti tünetek, hasmenés, kiütések. Ezt követheti a meningitises
tünetek hirtelen kialakulás. Általában nyom nélkül gyógyul, bár ritkán (pl. echovirus 4 fertőzés után) bénulások
maradhatnak vissza. Elsősorban a 4, 6, 9, 16, 20, 28 és 30-as típusok okoznak járványokat. Bizonyos
szerotípusok okozhatnak csak légúti, vagy csak emésztőszervi tüneteket. A terápia tüneti, vakcináció nincs.
264
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
2.2.13.6. Enterovírus 68–71
Közel 40 éve az újabban izolált enterovírusokat csak számmal jelölik. E vírusok a fent tárgyalt mechanizmusok
szerint a 3.2.19. táblázatban felsorolt kórképeket okozzák.
3.20. táblázat - 3.2.19. táblázat. Az Enterovírus 68–71 típusai által okozott betegségek
ENTEROVÍRUS TÍPUS
BETEGSÉG
68
Pneumonia és bronchitis
70
Akut hemorrhagias conjunctivitis
70, 71
Paralízis, meningo-encephalitis
71
Kéz-láb-száj betegség
2.2.13.7. Hepatitis A-vírus (HAV)
Korábban, a HAV-ot mint a 72-es típusú enterovírust tartották nyilván, jelenleg egy önálló genus egyetlen
vírusa. A hepatitis A-vírus az infekciós hepatitis kórokozója. Számos tulajdonságát tekintve hasonlít az
enterovírusokhoz, emlős sejtkultúrákban szaporítható. Külső behatásokkal, savakkal, detergensekkel szemben a
többi picornavírusnál ellenálóbb. Egyetlen szerotípusa ismert.
Patogenezis
A fertőzés fekalis-orális úton terjed, elsősorban alacsony higiénés körülmények között. Terjedhet étellel, egyes
országokban különösen szennyvízzel fertőzött tengeri ételekkel (kagylók stb). A vírus a külvilágban akár
hónapokig életképes maradhat. Szaporodása hasonló a többi picornavíruséhoz; a fertőzés a gastrointestinális
traktusból indul, majd a vérárammal a HAV a májba jut, ahol a hepatocytákat és Kupffer-sejteket fertőzi.
Eltérően a többi picorna vírustól, hatása nem citolitikus és a sejtből exocitózissal szabadul ki. A hisztológiai kép
hasonlatos a hepatitis B által okozott elváltozásokhoz, periportális necrosis, és mononukleáris infiltráció látható.
A vírus antigének kimutathatók a hepatocytákból, a vírust a beteg a vizeletével is üríti. A sárgaság akkor jelenik
meg, amikor a celluláris immunválasz (T-sejtek és NK-sejtek révén), valamint az ellenanyag válasz (ADCC
reakció!) kialakul. A humorális immunitás életre szóló. A májsejtek károsodása a hepatitis B-fertőzéshez
hasonló: inkább immunpatológiai alapon következik be, mint a vírus direkt sejtkárosító hatása miatt.
Ugyanakkor a HAV fertőzés után krónikus hepatitis, májcarcinoma nem alakul ki. A vírus az epével a bélbe,
illetve a székletbe jut. A betegek a lappangási időben, a sárgaság megjelenését megelőző 10 napban már nagy
mennyiségben ürítik a vírust.
Kórképek
Az akut vírusos hepatitis 3–6 hetes inkubációs idő után alakul ki. A rosszulléttel, gyengeséggel, fejfájással,
izomfájdalommal kezdődő betegség tünetei a sárgaság megjelenésével csökkennek. Figyelmeztető jel a sötét
vizelet (bilirubinuria) és a halványsárga széklet. A betegség időtartama 2–4 hét. Számos esetben a fertőzés
szubklinikai, ugyanakkor a viszonylag ritka fulmináns hepatitis halálozási aránya 80% lehet.
Diagnózis
Bár a vírus szövetkultúrában tenyészthető, ez nem a rutin diagnosztika része. Ez sokkal inkább a specifikus IgM
ellenanyag kimutatásán alapszik, mely akár 2–6 hónappal a fertőzés után is kimutatható. Az IgG ellenanyagok
pedig évekig perzisztálhatnak (3.2.39. ábra).
265
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.2.39. ábra. A hepatitis A progressziója
Megelőzés
Fontos az alapvető higiénés szabályok betartása, az ételek, az ivóvíz minőségének ellenőrzése. Az ivóvíz
klórozása is segíthet. Az aktív immunizálást 1991 óta vezették be, formaldehiddel inaktívált, elölt vírust
tartalmazó vakcinával, ami feltétlenül javasolt endémiás területre utazóknak. A neutralizáló ellenanyagok hatása
10 évre tehető. Az oltás sikeréhez hozzájárul, hogy csak egy szerotípusa van a vírusnak. A passzív immunizálás
humán immunglobulinnal valósítható meg, és akkor eredményes, ha az inkubációs idő előtt, vagy annak
kezdetén adják. Hatására a fertőzés szubklinikai formában zajlik, ami tartós immunválaszt hoz létre.
2.2.13.8. Rhinovírusok
A közönséges nátha leggyakoribb kórokozói, több mint 100 szerotípusuk ismert. Az enterovírusokkal
ellentétben nem szaporodnak a gastrointestinális traktusban. Savas pH-ra érzékenyek, replikációjuk 33 oC körül
a legintenzívebb. Nem véletlen, hogy a nazális mucosa alacsonyabb hőmérsékletű közegében képesek
multiplikálódni. Már egyetlen vírus partikulum is elindíthatja a fertőzést. 20–37 oC között relatíve stabilak, a
környezetben, így pl. akár kilincseken (!) igen sokáig, napokig, fertőzőképesek maradnak. A kiszáradást jól
tűrik, és a detergensek egy részére is rezisztensek, viszont aldehidekre és hipokloridokra érzékenyek.
Patogenezis
A vírus a csillószőrös nasalis epitheliális sejtekben szaporodik A csillószőrök mozgása megszűnik, illetve mind
a csillószőrök, mind maguk a sejtek degenerálódnak a vírus replikáció következtében. A betegség csúcspontján
akár 500–1000 infektív virion található 1 milliliter váladékban. A fertőzött sejtek bradykinint és hisztamint
termelnek, ami a tipikus orrfolyási tünetekért felelős. A további vírusszaporodásnak az interferon termelés
vethet gátat. Ez azonban kétélű fegyver, hiszen a termelődő cytokinek elősegítik a vírusok terjedését, mivel
fokozzák a vírus receptorként funkcionáló ICAM-1 expressziót.
266
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A lokális IgA és a szérum IgG kb. egy héten belül kimutatható, azonban a rhinovírusokkal szemben kialakuló
immunitás rövid ideig tart, és típus specifikus. Ez magyarázza, hogy a nagyszámú, több mint 100 szerotípusú
nátha vírusa miért okozhat oly sokszor megbetegedést ugyanabban az egyénben. A vírus genomban az influenza
vírushoz hasonlóan mutáció, antigén drift is bekövetkezhet.
Klinikai tünetek
A terjedés légúti váladékkal, aerosollal, vagyaz azzal szennyezett tárgyakkal, kézzel történik. Az orron, szájon,
szemen át bejutó vírusok a felső légutakban okoznak fertőzést, a tipikus nátha tüneteit. Az orrfolyást orrdugulás
követheti. Enyhe torokgyulladás is előfordulhat, gyengeséggel, rossz közérzettel, a magas láz viszont ritka. Az
akut szakasz 3–4 nap alatt lezajlik, de köhögés követheti akár 7–10 napig. A fertőzöttek mintegy fele
tünetmentes, akik szintén terjesztik a fertőzést.
Diagnózis
A tünetek meglehetősen egyértelműek, bár néha nehezen különíthetők el egyes enterovírusok, parainfluenza
vírusok, coronavírusok által előidézett tünetektől. Orrmosó folyadékból izolálható a vírus, mely diploid
fibroblast sejteken legjobban 33 oC-on tenyészthető. Szerotipizálás általában nem szükséges, de neutralizációs
próbával kivitelezhető.
Terápia és megelőzés
Jelenleg specifikus kezelés nincs. Számos, a vírus adhézióval, illetve RNS polimerázával interferáló szerrel
folynak terápiás kísérletek. A nagyszámú szerotípus és a vírus változékonysga miatt a védőoltás kidolgozására
az esélyek korlátozottak. A legfontosabb a kézmosás, a fertőtlenítés, esetleg a citromsavval impregnált
szájkendők viselete.
2.2.14. Calicivírusok és egyéb gastroenteritist okozó vírusok
Reuter Gábor
A rotavírusokon kívül a humán calicivírusok, az astrovírusok és az enterális adenovírusok a legfontosabb
gastroenteritis megbetegedést okozó vírusok emberben.
2.2.14.1. Humán calicivírusok (norovírus és sapovírus)
A Caliciviridae családnak négy nemzetsége van. Két nemzetség – a norovírus és a sapovírus – igen fontos
szerepet játszik az emberi gastroenteritisek etiológiai ágenseként.
Taxonomia és szerkezet
Az 1972-ben az USA-ban felfedezett kicsi (27–35 nm), kerek, strukturált szerkezetű norovírusokat (korábban
„Norwalk-szerű vírusok”, Norwalk amerikai városról elnevezve) az 1976-ban Japánban felfedezett – kehelyre,
kupára (= calix, calices; latin) emlékeztető felszíni morfológiát mutató – sapovírusoktól (korábban „Sapporoszerű vírusok”) az eltérő elektronmikroszkópos tulajdonságaik miatt kezdetben még külön kezelték. A
molekuláris genetikai vizsgálatok eredményei alapján azonban 1998-ban a Caliciviridae családba egyesítették
őket. A calicivírusok 7,3–7,7 kilobázis hosszúságú, pozitív, egyszálú RNS örökítő anyagot tartalmazó, burok
nélküli vírusok. Genetikailag rendkívül változatosak („kvázispecies”, számtalan genotípus) és változékonyak,
rekombinációra is képesek. A szerotípusok száma nem ismert.
Patogenezis és klinikai kép
Az inkubációs idő rövid, átlag 24–48 óra (mely függ a fertőző dózis nagyságától). Kevés, 20 fertőző
víruspartikula is elég a megbetegedéshez. (Összehasonlításképpen, 1 mL székletben 1 millió vírus is lehet). A
rotavírusokhoz hasonlóan a humán calicivírusok is a vékonybélbolyhok és sejtjeinek morfológiai és funkcionális
károsodását okozzák. A patogenezisben egyes vércsoportok szerepe látszik fontosnak. Különböző norovírusok
eltérő erősségű kötődést mutatnak például az AB0 vércsoport-antigénekhez (melyek a bélrendszer sejtjein is
megtalálhatók). Az immunitás mechanizmusa kevéssé ismert.
A megbetegedés (heveny gastroenteritis) enyhe-középsúlyos erősségű gyomor-bélrendszeri tünetekkel jár.
Vezető tünetek a hirtelen kezdődő hányás, a nem véres hasmenés, a testhőmérséklet emelkedése és a görcsös
hasi fájdalom. További tünetek a hányinger, émelygés, gyengeség, fej- és izomfájdalom. Gyermekek esetén a
267
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
hányás (akár hasmenés nélkül), felnőttek körében a hasmenés (akár hányás nélkül) gyakoribb. A fertőzés
lefolyási ideje rövid, 2–4 nap. Súlyosabb só- és folyadékveszteség esetén kórházi ellátásra is szükség lehet.
Laboratóriumi diagnosztika
A humán calicivírusok hagyományos virológiai módszerekkel (pl.: tenyésztés) nem vizsgálhatók. A molekuláris
módszerek megjelenése viszont áttörést hozott e vírusok diagnosztikájában. A humán calicivírusok genetikai
alapú kimutatása és szekvencia-meghatározása járványügyi szempontból (molekuláris epidemiológia) hasznos.
A beteg székletmintájából a virális antigén kimutatása (ELISA, immunkromatográfiás gyorsteszt) is lehetséges.
Kezelés, megelőzés
Antivirális kezelés nincs. Súlyosabb só- és folyadékveszteség esetén azonban kórházi ellátásra, orális vagy
intravénás só- és folyadékpótlásra van szükség.
A megelőzés a klasszikus higiénés és közegészségügyi rendszabályokra épül, kiemelve, hogy a calicivírusok a
szokásosnál ellenállóbbak az általánosan alkalmazott fertőtlenítő szerekkel szemben és csak igen szigorú – akár
az adott kórház működését is akadályozó – járványügyi eszközökkel lehet a már kialakult járványt megfékezni.
Vakcina jelenleg még nincs ellenük, de számos érdekes vakcinafejlesztést megalapozó kísérlet folyik (pl.: a
gyomor-béltraktus mucosális immunitását elérni kívánó, szájon át adható vírusszerű partikulák, vagy az
ugyanezen partikulákat tartalmazó transzgenikus növények – pl. burgonya – használata).
Járványtan
A norovírusok a szórványos (endémiás), heveny gastroenteritis megbetegedések mellett világszerte kiemelkedő
– és Magyarországon vezető – szerepet játszanak a gastroenteritis járványokban. Epidémiát és pandémiát is
okozhatnak. A szórványos kisgyermekkori bélfertőzések 20%-át, a nem bakteriális gastroenteritis járványoknak
pedig akár a 70–90%-át is okozhatják. A járványok leggyakrabban időlegesen zárt vagy félig zárt emberi
közösségekben fordulnak elő (pl.: kórház, egészségügyi és szociális intézmény, öregek otthonai, óvoda, iskola,
gyermektábor, kollégium, laktanya, szálloda, étterem, kirándulóhajó, hadihajó, óceánjáró stb.). A kórházi,
egészségügyi, szociális és idős otthonokban kitört járványok rendszerint nosocomiális járványok. A néhány tíz
főt érintő megbetegedések mellett a több ezer embert érintő járványok kialakulására is van – hazai – példa. A
megbetegedések egész évben előfordulnak, de a mérsékelt égövön erős téli-kora tavaszi halmozódást mutatnak
(„winter vomiting disease”). A norovírusok „demokratikusak”, minden életkorban képesek megbetegedést
kiváltani. Nagyon fertőzőek, széklettel fekális-orális úton terjednek („piszkos kezek”), de fontos szerepe van az
átvitelben a széklettel szennyezett élelmiszernek, víznek, illetve az explozív hányás során keletkező aeroszolnak
is. Egy járványban akár 50% felett is lehet a másodlagos fertőződések aránya.
A sapovírusok epidemiológiája kevéssé ismert. Járványok okozójaként ritkán mutatták ki őket, és csak kisebb
mértékben tartjuk felelősnek a szórványos gastroenteritisek okaként is csecsemők, kisgyermekek és idősek
körében. A gyermekkori, kórházi ellátást igénylő gastroenteritisek 5–10%-át okozhatja.
2.2.14.2. Humán astrovírusok
1975-ben Angliában csecsemőket érintő gastroenteritis járványból gyűjtött székletmintákból
elektronmikroszkóppal csillagszerű (astron = csillag; görög) szerkezettel rendelkező vírust mutattak ki. Az
Astroviridae családba, ezen belül az emlősök mamastrovírus nemzetségébe tartozó emberi astrovírusok 27–30
nm átmérőjű, ikozahedrális szimmetriájú, burok nélküli partikulák, melyek pozitív, egyszálú RNS genomot
tartalmaz. Jelenleg 8 genotípusa (egyben szerotípus is) ismert. Az astrovírusok a környezeti hatásoknak jól
ellenállnak.
Szórványos és járványos gastroenteritisek 2–20%-nak okozói elsősorban csecsemők, kisgyermekek és
gyermekközösségek, valamint idősek és immunkárosodottak körében. A vírus magasabb prevalenciáját a fejlődő
országokban lehet megfigyelni. Széklettel fekális-orális úton terjednek.
Az inkubáció idő 1–4 nap. A vírus a vékonybél hámsejtjeiben szaporodik. A heveny vizes hasmenés mellett a
hányinger, a hányás, a hasi fájdalom és a testhőmérséklet emelkedése jellemzi a kórképet. A tünetek rendszerint
enyhébbek, mint rotavírus fertőzés esetén. A tünetek 2-3 napig tartanak.
A székletből a virális antigén (immunkromatográfiás gyorsteszt, ELISA) vagy a virális nukleinsav (RT-PCR) is
kimutatható. Antivirális kezelés nincs. Súlyosabb só- és folyadékveszteség esetén azonban kórházi ellátásra,
orális vagy intravénás só- és folyadékpótlásra van szükség.
268
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
2.2.14.3. Enterális adenovírus
Az adenovírusokról a 3.2. fejezet harmadik alfejezetében már részletesen szóltunk, de – noha DNS vírusok – a
hasmenéses betegségek etiológiájaként betöltött szerepük miatt itt is megemlítjük őket. A gastroenterális
kórképekben az adenovírusok széklettel terjedő F szubcsoportjába (F= fastidious; finnyás, utalva arra, hogy
ennek az adenovírus csoportnak a tenyésztése nehézkesebb) tartozó 40-es és 41-es szerotípusú vírusok játszanak
elsődlegesen szerepet. A kisgyermekkori (2 év alatti) virális eredetű gastroenteritisek 4–15%-áért lehetnek
felelősek. A szezonalitás nem jellemző. Viszont hosszabb inkubációs idő (7–10 nap) és elhúzódóbb idejű (3–11
nap) klinikai tünetek (hasmenés, hányás, láz) jellemzik, összehasonlítva a rota, calici- és astrovírusfertőzésekkel.
A megbetegedés az appendicitis klinikai képét is utánozhatja. Komplikációként laktózintolerancia és a
mesenteriális nyirokcsomók megnagyobbodása miatt invagináció is kialakulhat. A virális hexon antigén
kimutatása gyorsdiagnosztikai módszerekkel (pl. latex agglutináció) akár a betegágy mellett is megtörténhet a
székletből. A tipizáláshoz molekuláris biológiai módszerek szükségesek.
2.2.14.4. Feltételezetten gastroenteritist okozó egyéb vírusok
Számos további, különböző víruscsaládba tartozó vírus szerepe merült fel kóroki tényezőként az emberi
gastroenteritis megbetegedésekben. Ezek a torovírus (Coronaviridae), az Aichi vírus (Picornaviridae), a
parechovírus egyes típusai (Picornaviridae) és a picobirnavírus(Birnaviridae). Jelentőségük és epidemiológiai
szerepük úgy a gastroenteritisekben, mint esetlegesen egyéb kórképekben még kevéssé ismert, molekuláris
epidemiológiai vizsgálatuk folyamatban vannak.
2.2.15. Hepatitis E-vírus
Reuter Gábor
A hepatitis E-vírus (HEV) 2004 óta az újonnan kialakított Hepeviridae családon belül a Hepevírus nemzetségbe
tartozik.
2.2.15.1. Szerkezet
Kisméretű, 27–34 nm átmérőjű, kerek, burok nélküli, pozitív, egyszálú RNS-tartalmú vírus. Genomja három
nyílt leolvasó keretet (ORF) tartalmaz, melyek közül az ORF2 a virális kapszid fehérjét kódolja. A hepatitis Evírus genetikailag rendkívül sokszínű, jelenleg 4 genotípusát (1–4) különböztetik meg.
2.2.15.2. Patogenezis és klinikai kép
Enterális úton kerül a szervezetbe. A vírus a terhesség során átjut a placentán és vérkészítményekkel is átvihető.
Elsősorban a májban, kismértékben a bélhuzam sejtjeiben szaporodik.
Az inkubációs idő hosszú, 4–6 hét. Valószínűleg tünetmentes fertőzés is előfordul. Nagyobb fertőző dózis
esetén nagyobb az esély a tünetekkel járó fertőzésre és rövidebb az inkubációs idő is. A heveny hepatitis kezdeti
tünetei a fáradékonyság, az émelygés, az étvágytalanság, a hányinger és a hányás majd sárgaság léphet fel. A
tünetek lefolyása 4–6 hét. Fulmináns fertőzés 0,5–4%-ban fordul elő. Terhes nők esetén – különösen a 3.
trimeszterben történt fertőzésnél – azonban a fertőzés igen súlyos, a letalitás elérheti a 20–30%-ot; ennek oka
azonban nem ismert.
2.2.15.3. Laboratóriumi diagnózis
A laboratóriumi diagnosztika a fertőzés heveny szakában a vírus-specifikus IgM és IgG antitestek vagy a virális
RNS vérszérumból és/vagy székletből RT-PCR-rel történő kimutatásával lehetséges.
2.2.15.4. Kezelés és megelőzés
A terápia tüneti, specifikus kezelési lehetőség jelenleg nincs. A higiénés szabályokat be kell tartani a trópusi
utazásoknál. Kerülni kell a nyers, vagy nem kellően hőkezelt húsok fogyasztását. A megbetegedés bejelentésre
kötelezett. Rekombináns úton előállított vakcina klinikai kipróbálás alatt áll.
2.2.15.5. Epidemiológia
A hepatitis E-vírust először emberben fedezték fel (1983-ban), de 1997-ben kiderült, hogy a sertések endémiás
formában, tünetmentesen esnek át a fertőzésen. A házi sertések mellett a HEV fertőzésre fogékonyak a
269
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
vaddisznók, az őzek, a rágcsálók (patkány, egér) és más állatok is, melyet a hazai vizsgálatok is megerősítenek.
A fertőzésre fogékony állatok ismert köre még nem teljes. A HEV cirkulációjának fenntartásában az állatok
rezervoár szerepe ma egyre valószínűbb. Emberben mind a 4 genotípus előfordul, állatokból eddig csak a 3-as
és a 4-es genotípusú HEV-et mutatták ki.
A trópusi országokban nagyon gyakori a fertőzés, a széklettel szennyezett ivóvíz a fertőzések fő forrása
ivóvízjárványok formájában. A fejlett országokban zoonózis útján, illetve a nem kellően hőkezelt, hepatitis E
vírussal fertőzött állati húskészítményekkel (sertésmáj, disznótoros, vadhús), élelmiszer-fertőzéssel történik a
fertőződés (3.2.40. ábra).
3.2.40. ábra. A hepatitis E-vírus átviteli útjai
A trópusokon a vírus endémiás, járványos vagy szórványos formában jelentkezik, a fertőződés 15–40 éves
korban fordul elő, és a kórokozó az 1-es genotípusba tartozó HEV. A fejlett országokban – így hazánkban is – a
HEV-fertőzés idősebb életkorban, elsősorban sporadikus formában jelentkezik és a 3-as genotípus okozza.
Élelmiszer eredetű fertőzés esetén egyidejűleg többen is fertőződhetnek.
3. 3.3. RÉSZLETES BAKTERIOLÓGIA
3.1. GENNYKELTŐ BAKTÉRIUMOK
Pál Tibor
A lágyrészfertőzések során gyakorlatilag minden baktérium, mely kiváltja a gyulladással, fehérvérsejt
odaáramlással, phagocytosissal, sejt és szövetpusztulással, azaz gennyedéssel járó természetes immunválaszt,
tulajdonképpen „gennykeltő”. Ennek ellenére a gyakorlatban fenntartjuk ezt az elnevezést arra a néhány
genusra, melyeknél ez a válasz általában meghatározza, dominálja a klinikai képet. Ez magyarázza, hogy az
egyébként számos eltérő tulajdonsággal rendelkező Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus és Neisseria
genusokat egymás után ismertetjük.
3.1.1. Staphylococcus
A Staphylococcus több tucat fajt és alfajt tartalmazó genus, melynek tagjai változó mértékű gazdaspecifitást
mutatnak (3.3.1. táblázat).
270
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.21. táblázat - 3.3.1. táblázat. A legfontosabb staphylococcusok
KÓROKOZÓ
NORMÁL FLÓRA
S. aureus
kültakaró
felső légutak
traktus
Koaguláz
staphylococcus
KLINIKAI KÉP
Változatos
szisztémás
emésztő toxicosisok
negatív
EGYÉB JELENTŐSÉG
lokális
és
fertőzések,
Főleg
opportunista Gyakori
fertőzések, bacteraemia, különböző
endocarditis,
elsősorban
szennyezés
mintákban,
(CNS)
sebfertőzések,
S. epidermidis
hemokultúrában
katéter és egyéb beültetett
eszköz fertőzések
(leggyakoribb)
S. lugdunensis
S. haemolyticus
stb.
Felnőtt
nők
fertőzése
S. saprophyticus
húgyúti
3.1.1.1. Morfológia és biológiai tulajdonságok
Gram-pozitív, 0,5–1,5 μm átmérőjű coccusok, melyek önállóan, párokban, tetrádokban, de a legtöbb faj esetén –
jellemzően – szőlőfürtszerű csoportokban helyezkednek el (3.3.1. ábra, A). Innen származik a genus neve is:
„staphylé” görögül szőlőfürtöt jelent. Néhány valódi anaeróbtól eltekintve a legtöbb faj fakultatív anaerob,
kataláz enzimet termel (e reakciót gyakran alkalmazzuk a hasonló morfológiájú, de kataláz negatív
streptococcusoktól való elkülönítésre), és jól növekszik magas, akár 10% NaCl koncentráció mellett.
3.3.1. ábra. Staphlyococcusok. A: mikroszkópos morfológia, Gram-festés, csoportosan elhelyezkedő coccusok,
B: véres agar tenyészet. 1. S. aureus telep. Sárgán pigmentált, béta-haemolyticus telepek. 2. Koaguláz negatív
staphylococcus porcellán fehér telepe
A határozott kórokozóképességgel rendelkező S. aureust a koaguláz reakció pozitivitása különíti el a genus
többi tagjától, melyeket együttesen koaguláz negatív staphylococcusnak (az angol rövidítés után CNS)
nevezünk. Ezek között nagy jelentőségű opportunista patogének is találhatóak.
3.1.1.2. Staphylococcus aureus
271
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A kültakaró és a felsőlégutak flórájában is gyakorta fellelhető S. aureus az egyik legváltozatosabb,
„legsokoldalúbb” ismert kórokozó, a nosocomiális fertőzések leggyakoribb okozója. Gyakran okoz
lágyrészfertőzéseket, és súlyos, esetleg halálos végű invaziv fertőzésekért, toxikózisokért is nem ritkán felelőssé
tehető. A S. aureus által okozott változatos kórképeket a virulenciafaktorok jelentős száma, és változatos
kombinációkban való kifejeződésük magyarázza. Mikroszkópos megjelenésében tipikus staphylococcus, nevét a
tenyészetekben gyakran megfigyelhető aranysárga pigmentje után kapta (3.3.1. ábra, B, 1).
Virulenciafaktorok, patogenezis, immunválasz
A S. aureus virulenciafaktorait három nagy csoportba oszthatjuk: a sejt felszínéhez kötött elemek,extracelluláris
enzimek és végül szekretált toxinok és szuperantigének (3.3.2. ábra).
3.3. 2. ábra. Staphlyococcus aureus virulenciafaktorai. Magyarázatot lásd a szövegben
A sejt felszínéhez kötött faktorok fontos szerepe az adhézió biztosítása. Emellett, tekintve, hogy a gazdaszervezet
saját molekuláit képesek a mikroba felszínén megkötni, azt mintegy elrejtik az immunredszer elől. Végül
szerepük van a phagocytosis gátlásában is.
Az adhezinek széles skálája teszi lehetővé a kórokozó változatos biológiai-, és abiogén felszínekhez való
tapadását. A sejtfal peptidoglikánja önmagában endotoxinszerű aktivitással bír (lévén Gram-pozitív sejt, nincs
benne igazi endotoxin!): lázkeltő, aktiválja a komplementet, IL-1 termelésre serkenti a monocytákat,
kemotaktikus faktorok termelését indukálva, illetve a fehérvérsejt migrációt gátolva hozzájárul a
tályogképzéshez, aggregálja és oldja a vérlemezkéket. A peptidoglikánhoz kötött teikólsav és a
citoplazmamembránhoz kötött lipoteikólsav a szöveti fibronektinhez való kapcsolódás révén tölt be adhezin
szerepet. Emellett a törzsek számos fibronektinhez és más matrix fehérjéhez való tapadást biztosító felszíni
adhezinnel is rendelkeznek (pl. kollagénkötő fehérje, fibrinogénkötő fehérje, fibronectinkötő fehérje).
A S. aureus-ra jellemző, és a törzsek döntő többségében megtalálható két jellegzetes felszíni molekula a Protein
A és az ún. clumping faktor, vagyis a „sejthez kötött koaguláz”. Az előbbi a molekula annak Fc felén (tehát nem
272
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
az antigén kötő részén) kapcsolódik az IgG –hez megakadályozva így az immunglobulin helyes orientációban
történő kapcsolódását. A clumping faktor a fibrinogénhez kapcsolódva azt fibrinné alakítja. In vitro, a kérdéses
tenyészetet egy csepp plazmába keverve ez néhány másodperc után a sejtek agglutinációszerű összecsapódását
(clumping) okozza.
A törzsek gyakran rendelkeznek tokkal, mely fagociztózisellenes hatással bír. A kórokozónak közel tucatnyi
toktípusa ismert. Számos törzs termel a sejtfelszínnel laza kapcsolatban lévő poliszaharidot, (PIA,
Polysaccahride Intercellular Adhesin)mely az abiogén felszíneken (pl. katéterek, inplantátumok felszínén)
létrejövő biofilm képzés jelentős faktora.
A S. aureus törzsek több extracelluláris enzimet, enzim aktivátort termelnek. Bár tényleges szerepe a
patogenezisben nem tisztázott, a diagnosztikai gyakorlatban a legfontosabb a koaguláz, mely a fibrinogén –
fibrin átalakulást elősegítve megalvasztja a plazmát. Emellett a törzsek többsége termel lipázokat, hőstabil
nukleázt, hialuronidázt, proteázokat , fibrinolizint, melyek a kórokozó szöveti terjedését segítik.
A S. aureus toxinjaiközül egyesek valódi toxinok, mások biológiai hatásukat superantigén természetüknek (is)
köszönhetik.
Az alfa-, béta-, gamma-, és delta-toxinok a hemolízis mellett különböző mértékű sejt-specifitással, fehérvérsejt
ellenes hatással is rendelkeznek. Különösen a törzsek többsége által termelt alfa-toxinnak tulajdonítanak
pathogenetikai szerepet, elsősorban dermonekrotikus hatása révén. Az ún. Panton–Valentine-leukocidint (PVL)
csak a törzsek mintegy 5%-a termeli. Bár valódi patogenetikai szerepe kérdéses, a súlyos légúti és lágyrész
fertőzéseket okozó, az ún. közösségben szerzett MRSA-törzsek (community acquired MRSA, CA-MRSA,) PVL
pozitívak
Panton Valentine Leukocidin és a CA-MRSA
A S. aureus törzsek által termelt, fehérvérsejteket feloldó anyagot már 1894-ben leírta Van deVelde. Panton és
Valentine voltak, akik e toxint bőr- és lágyrész-fertőzésekkel hozták összefüggésbe 1932-ben. A Panton–
Valentine-Leukocidin (PVL) alegységeit két gén, a lukS-PV és lukF-PV kódolja, melyek a phiSLT fág
integrálódása révén kerülnek a kromoszómába. A két alegység a neutrofil leukocyták felszínén polimerizálódik
heptamerré, és oldja fel a fehérvérsejteket gyakran vezetve kimondott leukopeniához. Bár állatkísérletekben a
PVL dermonekrotikus hatása kimutatható, máig kérdéses, hogy mi a valós szerepe az emberi
megbetegedésekben. Tény, hogy egyre gyakrabban izolálnak PVL+ törzseket súlyos, nekrotizáló, invazív
fertőzésekből, főleg olyanokból, melyek nem nosocomialis, hanem közösségben szerzett fertőzések voltak. Az
is kiderült, hogy e törzsek gyakran MRSA-törzsek. E közösségi eredetű (community acquired, CA-MRSA)
izolátumok tehát, szemben a kórházi (hospital-acquired, HA-MRSA) törzsekkel, gyakran PVL+-ak (feltehetően
ezért gyakran virulensebbek), a kisebb SSCmecA kazetták valamelyikét (általában IV, ritkábban V-ös típus)
hordozzák és szemben a HA-MRSA izolátumok többségével, általában érzékenyek a nem beta-laktám
antibiotikumokkal szemben. Az utóbbi években egyre gyakrabban kerülnek CA-MRSA típusú törzsek
nosocomiális fertőzésekből is izolálásra.
Az izolátumok 5–10%-ában előforduló epidermolytikus, exfoliatív toxinok (ETA és ETB) a bőr rétegeinek
egymástól való elválását, a nagy területű hámlást (az un „leforrázott bőr szindrómát”, lásd később) okozzák, és
szerepük lehet a lokális fertőzések során látott impetigós bulla képzésében is (lásd később).
A törzsek különböző arányban és kombinációban szekretálják a közel tíz staphylococcus enterotoxin
valamelyikét (SE A-E, G-I, K-M). E toxinok, ellentétben a legtöbb fehérje természetű exotoxinnal, hőstabilak, a
100 oC-os melegítést akár fél óra hosszat is kibírják, és viszonylag ellenállóak a gyomor és bélnedvekkel,
enzimekkel szemben is. Az emésztő traktusban lokális gyulladást okoznak, és hatnak a központi
idegrendszerben található hányásközpontra is. Az staphylococcus enterotoxinok emellett szuperantigének is,
hasonlóan a Toxikus Shock Szindróma Toxin-1 (TSTT-1)–hez.
A virulenciafaktorok kifejeződése több komplex regulációs kör hatása alatt áll, melyek közül a legjelentősebb az
agr rendszer. Ez elsősorban a sejtek sűrűségére, denzitására reagál (ezt hívjuk quorum-sensing -nek). A fertőzés
elején, gyorsan szaporodó, még alacsony denzitású populáció esetén a sejthez kötött adhezinek kifejeződése az
erősebb, míg később, magas lokális sejt sűrűségnél, stacioner fázisban inkább a szekretált faktoroké.
A S. aureus fertőzés elleni védekezésben meghatározó a phagocytosis szerepe, ami érthetővé teszi, hogy a
phagocytaszám jelentős csökkenésével (szerzett és örökletes neutropeniák, pl. Chédiak–Higashi-betegség), vagy
a különböző phagocyta funkciók elégtelenségével (krónikus granulomatózis betegség, leukocyta adhézió
273
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
deficineciák stb.) járó kórképekben a S. aureus lágyrész fertőzések gyakran ismétlődnek, illetve könnyen válnak
invazivvá.
Klinikai kép
A S. aureus által okozott kórképeket érdemes több nagy csoportra osztani: bőr és lágyrészi gyulladásos,
gennyedő fertőzések, egyéb szervi fertőzések és végül toxinok által okozott, gyakran szisztémás tünetek által
dominált intoxikációk.
Bőr és lágyrész fertőzések
A faj számos, változó súlyosságú, a bőrfelszínre, illetve lágyrészekre lokalizált fertőzést okoz, melyekre –
legalábbis a streptococcusok által okozott gennyedésekkel összehasonlítva – a viszonylagos lokalizáltság,
demarkáltság a jellemző. A főleg csecsemőket, kisgyermekeket érintő impetigo felszínes, gyakran gennyel telt
hólyagos bőrfertőzés, melyből a S. aureus mellett nem ritkán Streptococcus pyogenes iskitenyészthető (3.3.3.
ábra A).
3.3.3. a. ábra. Staphylococcus aureus okozta gyakori fertőzések. A: Impetigo bullosa. (Hana Jedlickova, MD, 1.
Bőrgyógyászati Intézet; Masaryk Egyetem, Brno, Csehország, felvétele. J. Feit, H. Jedlickova, D.
Dobrosavljevic et al:Hypertext Atlas of Dermatopathology (), 1998 - 2010. No. 769, B: Karbunkulus. Bruno
Coignard, M.; Jeff Hageman, M.H.S felvétele (CDC, Public Health Image Library, USA) No. 7826.
3.3.3. b. ábra.
A nagy területre kiterjedő pörkösödés révén gyakran ijesztő látványt nyújtó kép ellenére a betegség helyi
kezelés (és a highiénés szabályok betartása mellett) általában hegesedés nélkül gyógyul. Magas kontagiozitású,
gyermekközösségekben közvetlen kontaktus vagy tárgyak révén könnyen terjedő fertőzés.
A folliculitis a szőrtüszőknek általában a bőr saját flórájából eredő gennyes gyulladása, a szempillákra lokalizált
formáját árpánaknevezzük. A furunkulus általában a folliculitisből kialakuló apróbb-nagyobb tályog, mely
felszíni kivezető nyílással rendelkezik. Ennek még mélyebbre, a szubkutiszba terjedő, több rekeszes, több
kivezetővel rendelkező formája a karbunkulus(3.3.3. ábra, B).
274
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Szintén ebbe a csoportba tartoznak a, pl. injekció, traumák után kialakuló tályogok, a különböző, a bőr flórájából
eredő sebfertőzések vagy a sebészeti varratgennyedések.A S. aureus gyakori társkórokozója, társfenntartója
cukorbetegekben a lokális keringési zavarok miatt létrejövő, krónikus, nem ritkán terápiarezisztens
multibakteriális fertőzésnek, az ún. diabeteses lábnak. A lágyrészfertőzések különösen súlyos formáit írták le
eredetileg közösségben szerzett, PVL pozitív törzsek által kiváltva.
Szervfertőzések
E fertőzések okozójaként a S. aureus az egyik leggyakoribb nosocomialis patogén.A véráram fertőzéseinek
forrása általában valamilyen ismert (vagy ismeretlen, esetleg banális) góc, melyek között jelentős helyet
foglalnak el a szervezetbe beültetett, fertőzött eszközök, pl. i.v. katéterek. A bacteriemia gyakran vezet –
általában a bal szívfélben – a szívbelhártya gyulladásához. A kórkép önmagában is, de különösen, ha a
periférián szeptikus embolizáció követi, magas halálozássál jár. Könnyen a tüdő embolizációjához vezethet az
elsősorban vénás oldalt, a jobb szívfelet érintő hasonló kórkép maguknak fertőzött tűvel intravénás drogokat
adagolók között.
A S. aureus tüdőgyulladás, következményes empyemával vagy anélkül, súlyos kórkép akár a kontaminált nyál,
étel aspirációja (csecsemők, idősek, eszméletlenek), akár a véráram fertőzésének következményeként alakul ki.
Az influenza fertőzést követő halálozás közvetlen oka gyakran S. aureus pneumonia. Különösen súlyos formája
a betegségnek a főleg PV leukocidint termelő törzsek által kiváltott nekrotizáló kórforma.
A lokális fertőzés, trauma, sebészi beavatkozás mellett hematogén szóródás következménye is lehet a
csontvelőgyulladás.Ezen utóbbi forma gyermekekben főleg a hosszú csontok metafizisére, felnőttek esetén nem
ritkán a csigolyákra lokalizálódik. A trauma következtében (pl. fertőzött nyílt törés) kialakuló hosszúcsontos,
típusosan felszínre drenáló osteomylelitis nehezen gyógyuló kórforma. A szintén traumás eredetű, sebészi
beavatkozást követő, vagy hematogén szórás miatt létrejövő szeptikus arthritis áltálában féloldali és a nagyobb
ízületekre lokalizált.
Toxin mediált betegségek, intoxikációk
Exfoliativ toxintermelő törzs által, főleg csecsemőkben létrehozott, esetleg nem is nyilvánvaló, banális fertőzés
során alakulhat ki az ún. Staphylococcus leforrázott bőr szindróma (Staphyococcal Scalded Skin Syndrome
(SSSS) vagy Ritter-betegség) (3.3.4. ábra). A toxin bőr stratum garnulosumában a sejtközötti dezmoszómák
felbomlását idézi elő, így annak felszíni rétege elválik alapjától (mesterségesen, enyhe nyomással elmozdítható:
ez az ún. Nikolsky-tünet). Ennek következtésben gyulladás-, és baktériummentes áttetsző folyadékot tartalmazó,
később általában nyom nélkül gyógyuló, a test nagy részére kiterjedő bullák alakulnak ki. A halálozási ráta
alacsony.
3.3.4. ábra. Staphylococcus leforrázott bőr szindróma. Danijela Dobrosavljevic, MD. Orvostudományi Kar;
Belgrádi Egyetem, Belgrád, Szerbia felvétele (J. Feit, H. Jedlickova, D. Dobrosavljevic et al: Hypertext Atlas of
Dermatopathology (), 1998–2010.) No. 3957.
Eredetileg egészséges, menstruációjuk során tampont használó nők között figyelték meg a többszervi
elégtelenséggel, shockkal járó, gyakran halálos kimenetelű toxikus shock szindrómát.Mint kiderült, a normál
bőr-, és hüvelyflórából az akkor még a mikrobák növekedését gátló anyag nélkül gyártott tamponba kerülő és ott
elszaporodó törzsek TSST-1-et termeltek. Ennek a szuperantigénnek a felszívódását követő generalizált
275
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
gyulladásos válasz, és nem a közvetlen fertőzés, bacteriaemia a shock alapja. A kórkép természetesen bármilyen
lokalizációjú fertőzést követően kialakulhat, amennyiben a törzs TSST-1, vagy valamilyen szuperantigén
természetű enzterotoxint, elsősorban B vagy C típust termel.
A staphylococcus ételmérgezések esetén a baktérium az ételt készítő személy normál flórájából (pl. orr, bőr)
vagy apróbb sérüléseiből (pl. kézfertőzések, körömágygyulladás) kerül az ételbe. A mikroba ott elszaporodik,
termeli az enterotoxinok valamelyikét, melyek relatíve rezisztensek a hőkezeléssel szemben. A kórkép tehát
valódi intoxikáció, nem fertőzés. Tekintve, hogy a toxint a baktérium nem a bélben, hanem „előre” az ételben
termeli, a tünetek nagyon gyorsan jelentkeznek: az inkubációs idő mindössze néhány óra. Jellemzően, inkább a
hányás, mint a hasmenés dominál, bár ez utóbbi sem zárható ki. A staphyloccus enterotoxinok emetikus
hatásukat a központi idegrendszeren keresztül fejtik ki. Tekintve, hogy a toxin hányadékból, ételmaradékból
való kimutatását csak ritkán kíséreljük meg, valószínűleg a kórkép sokkalta gyakoribb, mint az igazolt esetek
száma.
3.1.1.3. Koaguláznegatív staphylococcussok (CNS vagy CONS)
Számos staphylococcus faj része az emberi, részben a felsőlégutak, de elsősorban a kültakaró normál flórájának.
E fajok közül, főleg a faggyú és izzadságmirigyeket, szőrtüszőket tartalmazó testtájakon, illetve a testnyílások
környékén található nyálkahártyákon a leggyakoribb a S. epidermidis. Erősen kolonizált testtájak a hónalj,
ágyék, a nők melle alatti bőrterület. A hajas fejbőrön gyakran megtalálható a S. hominis, S. haemolyticus, S.
capitis.
A klinikai gyakorlatban nem ritkán találkozunk az emberi testtájak normál flórájához tartozó fajokkal
(leggyakrabban S. epidermidis). Míg e fajok gyakran szerepelnek vizsgálati mintákat szennyező mikrobaként (pl.
hemokultúrák), az igazi gondot az jelenti, hogy közöttük több opportunista kórokozóként is ismert.
Varratfertőzések, inplantátum, i.v. katéter vagy shunt fertőzésekben fontos szerepe van a törzsek biofilm alkotó
képességének. Természetesen ezek a gócok bacteriaemia, endocarditis forrásai is lehetnek. A már említett
hemokultúra-kontamináció lehetősége sokszor állítja nehéz feladat elé a mikrobiológust és klnikust: el kell
dönteni, hogy a lázas beteg véréből izolált CNS szennyezés, vagy az adott kórképben (pl. lázas állapot, szepszis)
etiológiai szerepe van.
A S. saprophyticus elsősorban fiatal, felnőtt nők húgyúti fertőzéseit okozza.
A staphylococcus fertőzések laboratóriumi diagnózisa
S. aureus fertőzés gyanújakor a vizsgálati anyag a kórképtől függően bármilyen váladék, testnedv, vér lehet. Az
előbbiekben gyakran láthatóak a szőlőfürt szerűen elhelyezkedő Gram pozitív coccusok. A staphylococcusok
könnyen, néhány anaerob fajtól eltekintve aerob módon, jól tenyészthető, viszonylag igénytelen baktériumok.
Szelektív tenyésztésekor sótűrő képességét, és a mannitolt fermentáló képességét használjuk ki, mely utóbbi a
legtöbb más staphylococcus fajtól elkülöníti. Az egyéb, emberi mintákból gyakrabban izolált fajok (azaz a
coagulase negatív staphylococcusok) telepei általában fehérek, szürkések. Néhány faj, köztük a S. aureus
telepei, véres táptalajon gyakran mutatnak több-kevesebb béta-típusú hemolízist (3.3.1. ábra, B). Ez utóbbi faj
tenyészetében előfordulhatnak kis telepet képező variánsok (small colony varaint, SCV), melyek lassúbb
növekedését az elektron transzport rendszerben bekövetkezett defektus okozza. A változat gyakran reverzibilis.
Az elektrontranszport rendszer zavara rendszerint együtt jár az aminoglikozidok, pl. gentamicin csökkent
felvételével, tehát a szerrel szemben mutatott csökkent érzékenységgel. Egyes elképzelések szerint e
variánsoknak szerepe lehet a kórokozónak az aminoglikozidkezelés, esetleg az aminoglikozidok által amúgy
sem hozzáférhető endothel sejtekben, intracellulárisan történő „túlélésében”, majd a kezelés megszűnte után a
már revertált „vad” változatnak a fertőzés kiújulásában.
A S. aureus-ra gyanús izolátum esetén mindenképpen igazolni kell a faji hovatartozást. Ez az esetek
többségében a koaguláz teszttel történik, de további megerősítésül szolgálhat a clumping faktor vagy a proten A
kimutatása is. A CNS-en belül a legtöbb diagnosztikai laboratórium nem differenciál, a mindennapi klinikai
igényeket – a S. sapropyticus vizeletből történő izolálásától eltekintve – ez kielégíti. Az utóbbi kórokozó a többi
fajtól novobiocin rezisztenciája alapján különíthető el.
A toxikus shock szindróma esetén, a patogenezisnek megfelelően, bár a tünetek emlékeztetnek a súlyos
szepszisére, (láz, vérnyomás esés, diffúz bőrpír, tenyerek, talpak hámlása, többszervi elégtelenség) a
hemokultúravizsgálat gyakran negatív, a diagnózis a klinikai kép alapján valószínűsithatő. Ételmérgezés esetén
megkísérelhető a toxinok kimutatása, elsősorban antigenitésuk alapján ELISA-val, az ételmaradékból vagy
hányadékból.
276
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Az antibiotikum rezisztencia vizsgálata során kötelezően ellenőrizendő, hogy a törzs nem MRSA-e. Ezt
korábban oxacillin koronggal vizsgáltuk, ma már, jobb megbízhatósága miatt, inkább cefoxitint használunk.
Tekintve, hogy ezek fenotípusos tesztek, az MRSA jelleg egyértelmű igazolását csak a mecA gén kimutatása
jelenti.
Halmozódó, főleg MRSA esetek kivizsgálásánál, az esetek összefüggésének elemzésénél szükség van a törzsek
tipizálására is. Ez korábban phagtipizálással történt, manapság főleg a kromoszóma makrorestrikciós emésztését
követő pulzáló mezejű elektroforézissel végzik a járványügyi szolgálat laboratóriumai.
Terápia és megelőzés
A ma már a törzsek döntő többsége által termelt, plazmidkódolt penicillináz miatt, csak a penicillináz rezisztens,
félszintetikus béta-laktámok (methicillin, cloxacillin, oxacillin) jöhetnek szóba a S. aureus fertőzések
kezelésében, a penicillin G nem. Sajnos, az elmúlt mintegy 25 évben a béta-lakátmok támadáspontjának
számító, a sejtfal színtézisben résztvevő, ún. penicillin kötő fehérjéknek (penicillin binding protein, PBP) egy, a
beta laktámok felé jelentősen csökkent affinitású variánsa, a PBP 2a terjed a törzsek között, melyet a mecA gén
kódol. E törzsek tehát rezisztensek a penicillinázrezisztens béta-laktámokra is (innen a nevük: MRSA, meticillin
rezisztens S. aurues), sőt minden béta-laktámra, általában a cefalosporinokra és carbapenemekre is (MRSA lelet
esetén a klinkusnak tudnia kell tehát, hogy e szerek nem adhatóak!). Súlyos jövőbeni gondok árnyékát vetíti
előre az ilyen esetekben alternatívaként alkalmazható glikokpeptid antibiotikumokkal (vancomycin, teicoplanin)
szemben már megjelent csökkent érzékenység (VISA – vancomycin intermediate resistant S. aurues), sőt
rezisztencia (VRSA – vancomycin intermediate resistant S. aurues). A sejtfalra ható antibiotikumok mellett
gyakorlatilag minden szerrel szemben előfordulhat rezisztencia, így az érzékenység vizsgálata kötelező.
Igéretes, viszonylag új szerek az MRSA-fertőzések kezelésében a linezolid, a quinupristin-dalfopristin, a
daptomicin, a tigeciklin, de már megjelentek az ezekkel szemben is rezisztens törzsek is. Új fejlemény, hogy
piacra kerültek az első, az MRSA ellen is hatásos, ún. 5. generációs cefalosporinok, a ceftobiprol és a
ceftaroline.
SSC mecA
A PBP2a-t kódoló mecA gén egy kazettán foglal helyet, melyet mecA hordozó Staphylococcus Chromosomális
Cazettnak, SSCmecA-nak hívunk. Ez, ma még pontosan nem ismert mechnizmussal, de a genuson belül a
törzsek között átvihető génszakasz. Jelenleg több ilyen kazettát ismerünk, amelyek amellett, hogy tartalmazzák
a mecA gént, tehát kódolják az MRSA jelleget, egyéb géneket, pl. más rezisztenciagéneket is hordoznak. Ennek
megfelelően az ötféle kazetta eltérő szerkezetű és méretű. Az I-III típusok inkább kórházi törzsekre jellemzőek,
míg a kisebb IV és V típus található a közösségben szerzett MRSA izolátumokban (CA-MRSA).
A CNS törzsek között még a S. aureusnál is gyakoribb a rezisztencia, nem ritkán multi-rezisztencia. Az azonos
genetikai háttér (a mecA gén jelenléte) a magyarázata a közöttük is gyakorta megfigyelhető methicillin (azaz
teljes körű) béta-laktám rezisztenciának.
A zártabb jellegű fertőzések (pl. karbunkulus, tályog, osteomyelitis) sebészi beavatkozás nélkül, csak
antibiotikummal nem gyógyíthatóak. Hasonlóképen gyakran kényszerülünk a fertőzött eszköz, implantátum
eltávolítására is.
A toxikus shock szindróma intenzív, tüneti kezelést igényel elsősorban, de a góc kiirtása céljból ezt általában
antibiotikus terápiával kombinálják. Az ételmérgezés kezelése tüneti, só- és folyadékpótláson alapul.
A nosocomialis, elsősorban MRSA-fertőzések megelőzésének alapja a megbízható infekció kontrol munka, a
személyzet, a hordozók szűrése, fertőzöttek elkülönítése, szükség esetén a felvétel előtti szűrés elrendelése.
Komoly problémát jelenthet a hordozók (pl. orrüregi hordozók) dekontaminálása, amiben a mupirocin kenőcs
alkalmazása jelenthet segítséget.
A S. aureus fertőzéseket megelőző védőoltás óriási jelentőséggel bírna elsősorban a egészségi állapotuknál
(dializáltak, sérültek, égettek, diabetesek, immunkompromittált betegek) vagy szakmájuknál (katonák, tűzoltók)
fogva fokozott fertőzésveszélynek kitettek között. Kiterjedt, részben már klinikai vizsgálatok folynak különböző
antigéneket (tok, adhezinek, toxinok) tartalmazó vakcinákkal, bár jelenleg engedélyezett védőoltás még nincs
forgalomban.
Járványtan
277
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Elsősorban a testhajlati tájékok bőrfelszíne mellett a S. aureus (és néhány egyéb staphylococcus) hordozása
szempontjából kitüntetett jelentőséggel bír az orrüreg distális része, a orrnyílások belső oldala. A felnőtt
népességnek mintegy 20%-a folyamatosan, 60 %-a esetenként hordozza a S. aureus-t. A nazális hordozást
(feltehetően) genetikai faktorok (részben még ismeretlen sejtfelszíni receptorok megléte vagy hiánya), szerzett
immunitás, illetve az ott jelenlévő, a staphylococcusokkal vetélkedő egyéb flóra jelenléte befolyásolja. Tekintve,
hogy a hordozásnak járványtani jelentősége lehet, szűrővizsgálatok során elsősorban e területről (esetleg a garat
és széklet mellett) kell mintát venni.
A bőr- és lágyrészfertőzések jelentős része kontakt úton terjed, melyben a testkontaktus mellett a különböző
tárgyaknak is kitüntetett szerepe van. Különösen kórházi körülmények között ezek megakadályozásában nem
lehet eléggé hangsúlyozni a személyzet kéz-dezinficiálásának szerepét, de ugyanígy a beteggel rendszeresen
kapcsolatban kerülő tárgyak, pl. sztetoszkóp dezinficiálást.
Járványtani szempontból kiemelt jelentőséggel bírnak a béta-laktámokkal szemben rezisztens, ún. MRSAtörzsek. E súlyos terápiás gondot okozó törzsek aránya országonként változó, az USA-ban, Angliában 40–50%,
de hazánkban is eléri a S. aureus izolátumok 20–30%-át. Sokáig úgy tűnt, hogy az MRSA-törzsek néhány
világszerte domináns klónja elsősorban mint kórházaban szerzett (hospital acqiured, HA-MRSA) törzs okoz
problémát. Említettük már, hogy az utóbbi években egyre gyakrabban okoznak kórházi járványokat korábban
közösségi típusúnak tartott CA-MRSA törzsek is. Az kórházi MRSA-járványok akár osztályok bezárásához is
vezethetnek. A járványok csak a kórház-higiénés rendszabályok rendkívül szigorú betartásával kerülhetőek el.
Az egészségügyi személyzet rendszeres, illetve egyes kritikus – pl. intenzív, hematológiai, transzplantációs –
osztályok betegeinek felvétel előtti MRSA-szűrése, a hordozók elkülönítése, a hordozott kórokozó eradikálása
szükségessé válhat.
3.1.2. Streptococcusok és Enterococcusok
A Streptococcus genusba több, az orvosi mikrobiológia szempontjából fontos faj tartozik. Számos streptococcus
faj az emberi, állati nyálkahártyák, fogfelszínek normál flórájának része. E rezidens fajok steril testüregekbe
jutva, vagy immun-kompromittált betegekben súlyos fertőzéseket eredményezhetnek. Néhány faj valódi
kórokozó, melyek változatos, nem ritkán súlyos, halálos kórképeket okozhatnak. Sokáig ide sorolták az egyre
nagyobb jelentőségre szert tévő enterococcusokat is, de ma már külön genust alkotnak. Tekintve a
streptococcusokkal mutatott közeli rokonságot, e fejezeten belül együtt tárgyaljuk őket és az egyéb, kataláz
negatív coccusokat is.
Streptococcusok
Általános morfológia és biológiai tulajdonságok
A streptococcusok Gram-pozitív coccusok, melyek általában hosszabb-rövidebb láncokba (3.3.5. ábra, A),
egyes fajoknál jellemzően kettesével – diplococcus alakzatba (lásd 3.3.10. ábra, A) – rendeződnek. Anaerob
módon fermentáló baktériumok, melyek azonban aerotoleránsak, azaz oxigén jelenlétében is osztódnak, bár
általában igénylik a CO2 jelenlétét. A kataláz reakció hiánya alapján egyszerűen elkülöníthetőek a
staphylococcusoktól.
278
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.3.5. a. ábra. A Streptococcus pyogenes mikroszkópos és telepmorfológiája. A: Streptococcus sejtek láncokban,
Gram-festés, B: Béta hemolizáló S. pyogenes telepek. (A vér oldása a táptalajban teljes, az írás a Petri-csésze
hátoldalán jól olvastható)
3.3.5. a. ábra.
A fajokat kezdetben biokémiai és hemolítikus tulajdonságaik alapján különítették el, míg a 30-as években,
Rebecca Lancfield kidolgozta a sejtfal szénhidrát antigénjén alapuló, azóta róla elnevezett szerológiai
csoportbeosztást. E különböző osztályozási rendszerek részben átfedést mutatnak (3.3.2. táblázat).
3.22. táblázat - 3.3.2. táblázat. A legfontosabb streptococcusok – egyszerűsített
csoportbeosztás
FAJ
CSOPORT ANTIGÉN
HEMOLÍZIS
KÓRKÉP
S. pyogenes
A
β
pharyngitis,
pyogen fertőzések,
késői szövődmények
S. agalactiae
B
β (néha γ)
újszülöttkori fertőzések
S. dysgalactiae
C, G
β
Mint az A csoport, de
ritkábban
(és mások)
(Reumás láz soha)
S. anguinosus csoport
S. bovis
Viridans streptococcusok
F, A, C, G
β
pyogen fertőzések
vagy –
(néha α vagy γ)
agytályog
D
α
endocarditis
(néha β vagy γ)
(colon tumor jelző)
α
Caries, (S. mutans)
-
endocarditis
tályogok
279
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
S. pneumoniae
α
-
otitis media
sinusitis
tüdőgyulladás
meningitis
Némi egyszerűsítéssel azt mondhatjuk, hogy az ún. gennykeltő streptococcusok rendelkeznek valamilyen
Lancfield-féle csoport antigénnel, hasonlóan a ma már külön genusba sorolt enterococcusokhoz. A Lancfield
szerint nem besorolható fajok az általában csoport antigén és tok nélküli ún. viridians, zöldítő, tehát alfa
hemolizáló streptococcusok. Tulajdonságait tekintve ezekhez nagyon közel áll, de jelentőségénél fogva
általában külön tárgyalt faj a szénhidrát tokkal rendelkező S. pneumoniae.
Streptococcus pyogenes
A S. pyogenes az egyik leggyakrabban izolált kórokozó. Afelső légúti nyálkahártyák, a bőr és a lágyrészek
gennyes gyulladása mellett, toxinok és szuperantigének által kiváltott kórképeket, illetve késői, autoimmun
szövődményeket okoz.
Lancfield féle „A” típusú csoport antigént hordozó, béta hemolizáló faj (3.3.5. ábra, B). Az „A csoportú
streptococcus”, „group A strep” – „GAS” kifejezéseket gyakran a faj névének szinonimájaként használják,
mely – bár nem áll ki minden rendszertani kritikát – főleg az angolszász országokban elterjed gyakorlat. Az A
szerocsoporton belüli, a kórokozó képességgel is összefüggő szerotípus meghatározója a több mint 100
különböző specifitást mutató M protein (3.3.3. táblázat). Főleg járványtani tipizálás során határozzuk meg a T
(tripszinrezisztens) antigént. Bár a törzsek rendelkeznek tokkal, az szerológiailag egységes.
Az M protein és virulencia
Az M protein a S. pyogenes talán legfontosabb sejtalkotója. Két, egymással spirált képező, önmagában is
helikális polipeptid láncból áll, melynek konzervált, C terminális része a sejtmembránhoz kötött.
3.23. táblázat - 3.3.3. táblázat. Az M-fehérje funkciói
Antigenitás
Virulenciafaktor
FUNKCIÓ
MEGJEGYZÉS
A szerotipizálás alapja
M típusok
A protektív immunitás alapja
Anti-adhezinek (IgA)
Védôoltás alapja
Opszonizáló antitestek
Antigén mimikri
Késôi szövôdmények
Adhezin/invazin
Invazív izolátumok
Plazminogén kötés
Fibrin és fibrinogén kötés révén
Opszonizáció
és
aktiválás gátlása
komplement H faktor kötése révén
A sejt felszínére fibrillumok formájában kinyúló, legkülső, N terminális rész a variábilis, szerotípust
meghatározó domén. Az N és C terminális között több, részben a virulenciában fontos funkciókkal rendelkező,
részben különböző emberi antigénekkel keresztreagáló epitópokat tartalmazó régió található (ennek jelentőségét
lásd az autoimmun szövődményeknél). Feltételezik, hogy a hiperakut, invazív, nekrotizáló fertőzéseket okozó
„húsevő” törzsek (lásd később) M fehérjéje jobban köti a plazminogént, így a mikroba által termelt streptokináz
nagyobb mennyiségben tudja a széles proteolitikus hatással rendelkező plazmint előállítani, hozzájárulva a
gyors terjedéshez.
280
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Virulenciafaktorok, patogenezis, immunválasz
A S. pyogenes virulenciafaktorai nem ritkán több funkciót is ellátnak (pl. M protein), és gyakran ugyanarra,
vagy hasonló funkcióra (pl. adhézió) több faktor is rendelkezésre áll. A faktorok lehetnek adhezinek (esetleg
invazinok), a phagocytosist, opszonizációt gátló faktorok, extracelluláris enzimek és toxinok, és
szuperantigének. (3.3.6. ábra).
3.3.6. ábra. A Streptococcus pyogenes virulenciafaktorai. Magyarázatot lásd a szövegben
Úgy a felső légutak nyálkahártyáján, mint a bőrön és lágyrészeken a kolonizáció első fázisa a S. pyogenes
megtapadása.Ez két lépésben történik, ahol az első, gyengébb adhéziót a gazdaszervezet fibronektinjéhez
kötődve, a baktérium sejtfalában található lipoteikolsavbiztosítja. A második, már stabilabb kötődésben a döntő
szerep az M proteiné, de emellett – vélhetően az anatómiai helytől, szövettől függően – számos egyéb adhezin,
pl. az F protein, az ún. M-szerű felszíni fehérje, a fibronektinkötő fehérje szintén jelentőséggel bírhat. Adhéziós
szerepe van a törzsek hialuronsavból álló tokjánakis, mely a felsőlégutak hámsejtjein a CD44 receptorhoz
kötődik. A bőrben, a baktérium keratinocytákhoz történő tapadása IL-1 és prosztaglandintermelést indukál
hozzájárulva a lokális gyulladás kialakulásához.
Az M protein és a fibronektin-kötő fehérjék által létrehozott adhézió hatására a hámsejtek bekebelezhetik a
baktériumot, azaz sejtinvázió történhet. Nem tudjuk azonban, hogy ez minden S. pyogenes törzsre igaz-e,
továbbá hogy a sejtinváziónak pontosan mi a szerepe a lokális, illetve invaziv fertőzések kialakulásában. Bár az
invázió bizonyos védelmet nyújthat a baktérium számára az alkalmazott antibiotikumokkal szemben, és
elősegítheti perzisztálását a szervezetben, a S. pyogenest inkább extracelluláris, mint intracelluláris kórokozónak
tekintjük.
A S. pyogenes számos antifagociter, opszonizáció ellenes faktorral rendelkezik. A hialuronsav tok mellett,
melyet az invazív fertőzésekből izolált törzseken kifejezetten nagy mennyiségben látunk, ebben is fontos szerep
jut M proteinnek. Ez egyrészt a fibrinnek és fibrinogénnek a sejt felszínére való kötése által, másrészt a
komplement rendszer egyik regulátor elemének, a H faktornak a lokális megkötése révén gátolja az
281
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
opszonizációt, illetve a komplement alternatív úton történő aktiválását. A phagocytosissal szembeni védelemben
további fontos faktor a sejtfelszínhez kötött C5a peptidáz, mely a helyileg képződött, a neutrofil gramulocyták
számára fontos kemoattraktánsként működő C5a komplement faktort bontja le.
A citotoxinok és extracelluláris enzimekközül a streptolizin S egy sejthez kötött, a törzsek jellegzetes béta
hemolizisét okozó, a vörösvértestek mellett a fehérvérsejtekre és vérlemezkékre is mérgező toxin. Szintén széles
cél-sejt spektrummal rendelkező citotoxin az oxigén-, és koleszterol-érzékeny streptolizin O, mely a felsőlégúti
fertőzések esetén erős antitest választ vált ki (lásd anti-streptolizin O, ASOtiter). A plazminogénből a fibrint és
fibrinogént hasító plazmint előállító streptokináz, illetve a DNáz szintén jó antigének. Ezek, a tok anyagát
tekintve talán meglepő módon termelt hialuronidázzal együtt elősegítik a kórokozónak a lágy szövetekben való
gyors terjedését, illetve a S. pyogenes fertőzésekre jellemző – a S. aureus fertőzéseknél látottakkal szemben –
folyós, híg genny kialakulását.
A streptococcus pyrogén exotoxinok ( SPE A, B, C és F),korábbi nevükönerythrogen toxinokszuperantigének,
melyek közül az A és C lizogén konverzió eredményeként termelődik. A kapillárisokra gyakorolt direkt
toxinhatás és/vagy az ellenük fellépő túlérzékenyég következménye a skarlát (vörheny) során látott bőrpír.
Szisztémás hatásukat tekintve fokozzák a késői túlérzékenységi reakciót, gátolják az antitest választ,
potenciálják az endotoxin hatását, és mindenekelőtt drámaian fokozzák az IL-1, IL-2, IL-6, TNF-a, és –b illetve
az IF-g termelését, melyek shockhoz, többszervi elégtelenséghez vezetnek.
Bár definíció szerint nem virulenciafaktorok, az ún. késői utóbetegségek kialakulásában meghatározó szereppel
bírnak a gazdaszervezet antigénjeivel rokonságot mutató, az antigén mimikrialapjául szolgáló mikrobiális
epitópok. A különböző szívszöveti, synoviális, esetleg vese glomerulus bazálmembrán antigénekkel
keresztreagáló epitópok többsége egyes, meghatározott szerotípus specifitást mutató M fehérjékhez kötött, bár
más bakteriális struktúrák szerepe sem zárható ki.
A fertőzés során a kórokozó számos antigénje ellen keletkezik antitest válasz. Bár védő hatásuk nincs,
diagnosztikai szempontból különösen jelentősek az anti-streptolizin O (ASO),anti-DNáz B és az antihialuronidáz antitestek. A streptolizin O koleszterol és zsírsav érzékenysége miatt nem várható ASO válasz
lágyrész-, különösen bőr fertőzések esetén, ez csak a felsőlégúti infekciókat követően jellemző. A fertőzése
leküzdésében, a szigorúan típusspecifikus védelem kialakulásában az M fehérjérefajlagos antitesteknek jut
vezető szerep. Az M protein-specifikus szekretoros IgA adhéziógátló hatású. Ennél is fontosabb, hogy az M
fehérjére specifikus antitestek opszonizálnak, és így elősegítik a kórokozó immunphagocytosisát(míg a
természetes immunitás során fellépő – tehát nem immun – phagocytosist e fehérje gátolja, lásd fentebb!).
Természetesen a gazdaszervezettel rokon M fehérje epitópok ellen termelt antitesteknek, és az azokra fajlagos
citotoxikus T-sejteknek a késői utóbetegségek kialakulásában van szerepük.
Klinikai kép
A különböző, cseppfertőzéssel átvitt infekciók forrása a torok-képletek nyálkahártyáján a kórokozót
tünetmentesen hordozó, vagy felső légúti fertőzésben szenvedő beteg. A kórokozó emellett terjedhet a
bőrfelszínről, tárgyakról (melyeken hosszú ideig túlél) közvetlen kontaktus révén is; e terjedési mód
értelemszerűen főleg a bőr és lágyrész fertőzések esetén gyakori.
A S. pyogenes a felső légutak nyálkahártyáján, a bőrben és lágyrészekben okoz esetenként lokális, általában
gyorsan terjedő gennyedéseket, melyekből akár szisztémás fertőzések is kialakulhatnak. E gyulladásokhoz, a
termelt toxinok hatásaként, kiütéses tünetek társulhatnak (vörheny), vagy a szuperantigénekmiatt shock,
többszervi elégtelenség állhat elő. A kórokozónak a gazdaszervezettel rokonságot mutató antigénjei révén a
kiállt kórképeket kései, autoimmun szövődmények követhetik
Gennyes gyulladások
A S. pyogenes a bakteriális torokgyulladás leggyakoribb kórokozója (3.3.7. ábra.) Ez általában, bár nem
kizárólag, iskoláskorú gyermekek betegsége, mely cseppfertőzéssel terjed. Jellemző a halmozott tél–tavaszi
előfordulás. Egyes M típusok kifejezetten „pharyngitis típusok”, pl. az 1,3,5,6,14,18,19 és 24. Bár a S. pyogenes
nem tekinthető a normál flóra részének, a tünetmentes hordozás, főleg ebben a korcsoportban nem ritka. Az
általában magas lázzal járó betegség során a belövellt torok és garat képletek mellett gyakori a mandulákon
látható, kisebb-nagyobb follicularis tályogok jelenléte. A törzsek pirogén (erythrogen) toxin termelése esetén a
fertőzéssel együtt járhat a skarlát (vörheny) kialakulása, a jellegzetes málnanyelvvel, a bőrpírral, mely
jellemzően hiányzik a száj környékén, a tenyerek és a talpak bőrén. A kórkép lokális szövődményeként
282
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
jelentkezhet a peritonsilláris tályog, illetve kései következményként az akut reumás láz, illetve az akut
glomerulonefritis (lásd később).
3.3.7. a. ábra. Streptococcus pyogenes fertőzések. A: Streptococcus torokgyulladás (CDC, PHIL, No. 6323), B:
erysipelas (Hana Jedlickova, MD, 1. Bőrgyógyászati Intézet; Masaryk Egyetem, Brno, Csehország, felvétele),
C: cellulitis (Danijela Dobrosavljevic, MD. Orvostudományi Kar; Belgrádi Egyetem, Belgrád, Szerbia felvétele;
B és C: J. Feit, H. Jedlickova, D. Dobrosavljevic et al.: Hypertext Atlas of Dermatopathology
(www.muni.cz/atlases), 1998 - 2010., I, No. 729 és No. 3731)
3.3.7. a. ábra.
283
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
A bőr gyulladásait a „pharyngitis típusok”-tól eltérő M-típusok okozzák. A kórképek közül legenyhébb az
elsősorban arcon, esetleg végtagokon jelentkező, közvetlen kontaktussal, szennyezett tárgyakkal terjedő
impetigo(lásd 3.3.3. A ábra). Ez a bőr legfelületesebb rétegeit érintő gyulladás, mely hasonlóan a S. aureus által
okozott kórképhez, hólyagossá válhat. Nem ritka, hogy mindkét kórokozó izolálható az elváltozásból. A
hólyagok gennyel telnek meg, helyük varasodik, de általában nyom nélkül gyógyulnak. A személyi higiéné
alacsonyabb foka, a zsúfoltság elősegíti a terjedést, mely főleg gyermekközösségekben, elsősorban a melegebb
hónapok során, járványos képet ölthet.
Általában hasonló lokalizációt mutat (arc, végtagok) a 3.3.7. B ábrán látható, magas lázzal járó orbánc
(erysipelas), mely a bőr felső rétegeinek gyorsan terjedő, de az éptől jól elhatárolódó gyulladása. Diffúzabb, és a
mélyebb, subcután szövetekre is terjedő, súlyos kórkép a cellulitis 3.3.7. ábra C, míg a lágyrészfertőzések
legveszélyesebb, az életet akutan veszélyeztető formája a nekrotizáló fascitis vagy streptococcus gangréna.
Ezesetben a fertőzés már a bőnye lemezek mentén, mélyen terjed, kifejezett izom-, és zsírszövetroncsolással jár
(lásd a mindig találékony médiák „húsevő baktérium” kifejezését). A jelentős médiafigyelem oka – a sokszor
csonkolással, halállal végződő drámai kimenetel mellett – az, hogy a mikrobákat a szövetekbe juttató kezdeti
fertőzés sokszor banális, és a kórkép nem ritkán érint egyébként egészséges, aktívan sportoló fiatalokat akár
néhány nap alatt a beteg halálához vezetve. A kórkép kialakulásában az egyéni prediszpozíció szerepe nem
zárható ki, amellett azonban tény, hogy a leggyakrabban izolált törzsek az M3 és M1 csoportba tartoznak.
Szisztémás és egyéb szervi fertőzések
A S. pyogenes bacteraemia, tüdőgyulladás, meningitis bármely típusú szuppuratív fertőzéshez társulhat,
természetesen minél invazívabb az eredeti kórkép, annál gyakrabban. Általánosságban ezek előfordulása
csökken a fejlett országokban, de még mindig aggasztó problémát jelentenek a harmadik világban. Speciális
esete e fertőzéseknek a szülést követő, sepsissel járó endometritis, a gyermekágyi láz.
Szuperantigénekhez köthető betegségek
Szuperantigén jellegű toxin, elsősorban a SpeA és SpeC termelése esetén elvileg bármilyen fertőzés kiválthatja a
streptococcus toxickus shock szindrómát, mégis, gyakrabban fordul elő amúgy is masszív, szisztémás,
invazív, nekrotizáló fertőzésekhez kapcsolódva, leromlott betegeknél. Klinikailag a kép nagyon hasonló a
staphylococcusok által kiváltott hasonló betegséghez.
Késői – autoimmun – szövődmények
Az akut reumás láz gyakorisága, a fejlődő országokban mindig is tapasztalt magas előfordulás mellett, az
utóbbi években számos fejlett országokban újra emelkedőben van. Kizárólag a torokképletek fertőzése(tehát
lágyrész fertőzések nem!) vezet e szövődményhez, mely meghatározza az elsősorban érintett korcsoportot, azaz
a kisiskolásokat. A kórkép létrejöttének feltétele az immunválasz. Ennek hiányában akkor sem alakul ki akut
reumás láz, ha klinikailag nyilvánvaló a fertőzés, viszont olyan tünetmentes hordozókban is kialakulhat, akik
immunválasszal reagálnak a kórokozó jelenlétére. Annak fényében, hogy a felső légúti fertőzésekben
szenvedőknek mindössze néhány százalékában alakul ki e szövődmény, nem meglepő, hogy egyes MHC II
allélok sokkal gyakoribbak az akut reumás lázas betegek között, mint a kontrol csoportban, utalva az egyéni,
genetikai érzékenység szerepére.
A kórkép az eredeti fertőzést 1–5 héttel követi. A láz, gyulladásra utaló laboratórium jelek mellett a főbb
megjelenési formák a carditis, a vándorló, többízületi arthritis, a kontrolálhatatlan mozgásokkal járó chorea, a
subcután csomók és a jellegzetes bőrpír, az erythema marginatum. Ritka, hogy mind az öt forma egyszerre
együtt van, kettő jelenléte már diagnosztikus értékű. A leggyakoribb az arthritis, de ez is, mint a carditistől
eltekintve a többi, általában reverzibilis. A carditis viszont súlyos következményekkel járhat, krónikus,
progresszív szívizom-, szívbelhártya-elégtelenség és főleg billentyűkárosodás alakulhat ki (nem véletlen az
angol mondás “it bites the heart and licks the joints”). Különösen nagy ennek a veszélye ismételt fertőzés
esetén, amire – egy, az eredeti M típustól eltérő, de szintén „reumatogén” típussal – megvan a lehetőség. Ezen
túlmenően az akut reumás láz a szivet mintegy „érzékenyíti” egy későbbi bakteriális endocarditisszel szemben
feltehetően a billentyűket borító endocardium sérülése, a későbbi baktérium-letapadasát elősegítő fibrin és
vérlemezke lerakódás kialakulása révén.
Az autoagressziv patomechanizmus immunológiai alapját elsősorban az M fehérjéneka szív szövetekben,
endocardiumban meglévő molekuláival (miozin, tropomiozin, vimentin, keratin, aktin, laminin) keresztreagáló
epitópjai, az ellenük termelt autoreaktív antitestek adják. Feltételezik, hogy ezek mellett egyéb streptococcus
antigének, az A csoport antigén, esetleg a hialuronsav tok gazdaszervezeti epitópokkal mutatott hasonlósága is
284
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
szerepet játszik. A szív szöveti antigénekkel keresztreagáló epitópok mellett találtak az M fehérjén a
synoviummal, idegrendszeri struktúrákkal rokon doméneket is, melyek magyarázatul szolgálhatnak a kórkép
egyéb szervi manifesztációira is. Az utóbbi időben egyre több adat jelzi, hogy az antitestek mellett a bakteriális
antigének által stimulált autoagressziv citotoxikus T-lymphocytáknak is jelentős, (ha nem meghatározó) szerepe
van, főleg a krónikusan progrediáló billentyű károsodások kialakulásában.
Az akut poststreptococcalis glomerulonephritis úgy felső légúti (1, 4, 12 M típusok), mint bőr- és
lágyrészfertőzések (2, 49, 42 M típusok) után kialakuló szövődmény, mely a „nefritogen” típusokkal történő
infekciókat az esetek mintegy 10%-ban követi. Szezonális megoszlásában igazodik az eredeti fertőzésekhez: a
főleg iskoláskorúakra jellemző, ritkább pharyngo-tonsillitist követő forma a hidegebb hónapokban, míg az
egyébként is gyakoribb, főleg kisebb gyerekeket érintő, pyodermát követő változat a melegebb időszakokban
jellemző. Az odemával, vér-, és fehérje vizeléssel, magas vérnyomással járó kórkép az eredeti fertőzés után 1–4
héttel jelentkezik. A szérumkomplement-szint alacsony, a szerológiai tesztek (pl. anti-DNázB) általában
pozitívak, természetesen a bőrfertőzést követő esetekben az ASO kivételével. Gyermekekben a gyógyulás
általában teljes, inkább felnőttekben várható tartós vesekárosodás, magas vérnyomás kialakulása. Eltérően az
akut reumás láztól, a kórkép ismétlődésére kicsi az esély.
A patogenezist tekintve számos elképzelés alakult ki: (1) A legelfogadottabb magyarázat szerint a
streptococcalis antigénekkel immunkomplexet képező antitestek szűrődnek ki a glomerulosokban és a
komplement helyi aktiválása révén ez vezet a bazális membrán károsodásához. (2)Elképzelhető az is, hogy
bakteriális antigének „akadnak fent” a glomeruláris szűrőn, majd az ezekhez utólag kötődő immunglobulinok
váltják ki a fenti hatást. (3)Kifejezett autoimmun mechnizmust sugal az az elképzelés, mely a streptococcalis
antigénekkel való kapcsolódás révén a bazális membran epitópjainak olyan változását tételezi fel, mely már
autoagressziv immunválaszt indukálna a szervezetben. (4)Valószínű, hogy a „nefrtiogén M típusok” esetén a
saját antigénekkel keresztreagáló bakteriális epitópok „mimikrije” is szerepet játszik.
Laboratóriumi diagnózis
A mintavétel az esetek többségében vattapálcával történik, sebváladék esetén a teljes genny beküldésétől jobb
eredmény várható. Természetesen magas láz esetén a vér vizsgálata is kötelező. Különösen igaz ez a toxikus
shock esetekre, ahol – szemben a hasonló klinikai képet produkáló staphylococcus etiológiájú esetekkel – a
kórokozó gyakran kitenyészthető. Tekintve a szájüreg rezidens flórájában jelenlévő sokféle, hasonló
morfológiájú streptococcust, mikroszkópos vizsgálatnak bőr- és lágyrészgennyedések esetén van csak értelme,
melynek során Gram-pozitív coccusokat látunk általában rövidebb-hosszabb láncokba rendeződve a gennysejtek
környezetében (lásd 3.3.5. ábra, A). A S. pyogenes meglehetősen tápanyagigényes. A lemezeket CO2
jelenlétében inkubáljuk. Véres agaron növekedve apró, pontszerű, még sűrű tenyészet esetén sem összefolyó
telepeket alkot, melyeket széles béta hemolítikus zóna vesz körül (lásd 3.3.5. ábra, B). A fenti telepmorfológia
mellett is igazolni kell az izolátum A csoportba tartozását: ezt általában latexhez kötött specifikus antitestekkel
végzett agglutinációval végezzük. Egynapos további inkubáció árán igazolhatjuk a faj jellegzetes bacitracin
érzékenységét is, mely elkülöníti a ritkán izolált egyéb, szintén A csoport antigént hordozó fajoktól.
A minél előbb elkezdendő antibiotikum kezelés igénye hozta létre a torokból tupfer segítségével vett mintából
végezhető gyorsteszteket. Az A csoport antigén detektálásán alapuló módszerek (latex agglutináció vagy enzim
immune assay) egy része akár a háziorvosi rendelőben is kivitelezhető. Ezek fajlagossága megfelelő, de
érzékenysége még nem, azaz a pozitív eredmény diagnosztikai értékű, míg a negatív nem zárja ki a kórokozó
jelenlétét, az tenyésztéssel igazolandó. Terjednek a nukleinsav alapú eljárások is (PCR).
A kórjelző antitestek megjelenésére sokkal inkább támaszkodhatunk a késői szövődményeknek, mint az akut
betegségek diagnózisa során. Ennek azért is nagy a jelentősége, mert ilyenkorra már az eredeti, gyakran
gyógyult fertőzés helyéről (pl. a torok, bőr) a kórokozó csak ritkán mutatható ki. A leggyakrabban alkalmazott
szerológiai eljárás az ASO titer vizsgálata, melynek eredményét ún. Todd-egységekben fejezzük ki. A
diagnosztikus érték életkor (és laboratórium) függő. Emelkedésre viszont csak légúti fertőzést követően
számíthatunk (tehát gyakorlatilag minden akut reumás láz esetében), míg a DNazB vagy hialuronidáz ellenes
antitestek minden fertőzés után megjelennek.
Terápia és megelőzés
A S. pyogenes egyike a penicillinre még megbízhatóan érzékeny néhány kórokozónak. A beteg bétalaktámokkal szemben mutatott allergiája esetén a választandó szer az erythromycin. A faj érzékenysége ellenére
a nekrotizáló gangrénás esetek nem reagálnak jól penicillinkezelésre, még az ilyen esetekben kötelező agresszív
sebészi feltárás, esetleg amputáció mellett sem. Feltehetően a nagy tömegben jelenlévő, stacioner fázisban lévő
285
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
mikrobára nem hat az aktív sejtosztódást igénylő penicillin. E betegeknek nagy dózisban, fehérjeszintézist gátló
clindamycin (is) kell adni.
Előrehaladott kísérletek folynak a kórokozó, elsősorban „reumatogén M típusai” ellenes, M fehérje alapú
védőoltások kidolgozására.
A késői szövődmények megelőzésének alapja az elsődleges kemoprofilaxis, ami az eredeti fertőzések megfelelő
kezelését jelenti. Ez a felső légutak fertőzése esetén általában 10 napos penicillin kezelést jelent – függetlenül a
klinikai tünetek esetleg gyors, drámai javulásától. Tekintve, hogy e szövődmény ismételten kialakulhat, az akut
reumás lázas betegeket másodlagos kemoprofilaxisba is kell részesítenünk, azaz felnőtt korig, vagy akár
élethosszig tartó rendszeres beta-laktám adagolsára szorulnak. Erre az akut glomerulonephritises esetekben
nincs szükség. Fontos továbbá, hogy miután az akut reumás láz fogékonnyá tesz a rezidens streptococcusok által
okozott bakteriális endocarditisre, e betegek invazív fogászati beavatkozások, illetve műtétek előtt antibiotikum
profilaxist kell, hogy kapjanak (lásd „viridans” streptococcusok).
S. agalactiae (B csoportú streptococcus
A S. agalactiaett a hordozott csoport antigén alapján B csoportú streptococcusként (Group B Strep, GBS) is
szokták említeni. A törzsek többsége b, egyesek a típusú hemolízist okoznak. A törzsek a tok antigén alapján
további, I-VIII, szerotípusokba és altípusokba oszthatóak. Hosszabb-rövidebb ideig jelenlévő kolonizáló fajként
része lehet a vastagbél, illetve a hüvely flórájának, a terhes nők között ezek aránya 20–30% lehet. Felnőttekben
ritkán okoz megbetegedést, bár előfordulhat – főleg nők – húgyúti fertőzésének, chorioamnionitisnek,
endometritisnek, fokális szervi fertőzéseknek, sepsisnek a kórokozójaként. Igazi jelentőségét azonban az
újszülöttekben okozott fertőzések adják.
Kórképek, járványtan
Az neonatális fertőzéseket két nagy csoportra osztjuk. A korai fertőzések a születést követő első héten,
többnyire az első három napon belül manifesztálódnak, pneumonia, sepsis, esetleg meningitis formájában. A
csecsemők fertőződésének túlnyomó többsége a korai burokrepedésrévén, illetve a szülés során, a kolonizált
hüvelyen áthaladva történik. A kórokozó újszülöttre történő átvitelének (nem a betegségnek!) valószínűsége
kolonizált anya esetén mintegy 50%. Az újszülöttben kialakuló fertőzés esélyét növeli a koraszülés, elhúzódó
szülés, az anya lázas állapota, illetve terhesség alatti S. agalactiae által okozotthúgyúti fertőzése. Ez a típusú
fertőzés császármetszés után elvétve alakul ki.
A késői fertőzéseka szülést követő 7–90. nap között alakulnak ki. A fertőzés kontakt úton terjed a csecsemőre a
szülőről vagy az ellátó személyzetről, tehát nem ritkán higiénés problémákra vezethető vissza. Ennek
megfelelően az összefüggés az anya hüvelyi vagy béltraktus kolonizáltságával minimális. A klinikai képre
inkább jellemző a sepsis mellett a meningitis, bár a halálozás alacsonyabb, mint a korai forma esetén.
Diganózis, terápia, megelőzés
A laboratóriumi vizsgálati anyag újszülöttek esetén a kórképnek megfelelő, vér, liquor, esetleg légúti váladék,
felnőttek fertőzésének gyanúja esetén általában vizelet. A kórokozó jól tenyészthető e célra kifejlesztett szelektív
táptalajokon vagy véres agaron. Itt a S. aureus-szal együtt tenyésztve annak hemolitikus zónáját egy, a S.
agalactiae által termelt anyag kiszélesíti. Ez a szerzői nevek rövidítése okán CMAP tesztnek (Christie, Atkins,
Munch-Petersen teszt) hívott vizsgálat () elkülöníti a fajt az egyéb b-hemolizáló streptococcusoktól (3.3.8.
ábra).
A tenyészet gyors azonosítását teszi lehetővé a B csoport antigén latex agglutinációval történő kimutatása.
286
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.3. 8. ábra. CAMP-teszt
A törzsek érzékenyek penicillinre és a többi béta-laktámra, de jellemezően rezisztensek aminoglikozidokra.
A korai csecsemőkori fertőzések és az anyai kolonizáltság közötti szoros kapcsolat felveti a megelőzés, úgy a
kemoprofilaxis, mint a védőoltás lehetőségét. Az ún. „rizikó alapú” startégia szerint, mikrobiológiai szűrés
nélkül a szülés előtti órákban minden olyan anyát, aki nagyobb kockázattal rendelkezik (koraszülés, korai
burokrepedés, lázas állapot stb), hogy átadja az esetleg hordozott kórokozót az újszülöttnek kemopropyhlaxisba
részesítenek. Ez a gyakorlatban penicillint, allergia esetén erythromycint vagy clindamycint jelent, bár utóbbi
kettővel szemben növekszik a rezisztencia.
Ennél jobb hatásfokú az eredetileg az USA-ban preferált, remélhetőleg hazánkban is egyre terjedő, szűrésen
alapuló megközelítés. Az anyákat a terhesség 35–37 hetében szűrik a kórokozó hüvelyi és rektális hordozására.
Ez általában szelektív táptalajon való tenyésztéssel történik, bár számos gyors teszt, PCR, FISH, latex
agglutináció kipróbálás alatt van. Függetlenül a rizikó csoporttól, minden hordozót kemoprofilaxisban
részesítenek a szülés alatt. Fontos, hogy a kemoprofilaxis célja nem az anyai hordozás megszüntetése, hanem az
újszülött védelme. Nem terhes nő tünetmentes hordozása nem kezelendő.
Előrehaladott kísérletek folynak az anyának adandó különböző vakcinákkal is, amelyek, a transzplacentárisan
átjutó immunglobulinok révén védelmet nyújtanának az élet első heteiben a magzatnak is. A legígéretesebb
eredmények a fehérjéhez konjugált tok poliszahariddal vannak, bár itt gondot jelenthet a területenként
különböző típusok elterjedtsége.
Egyéb gennykeltő streptococcusok (C, F, G csoportok)
E fajok az esetek többségében szintén b-hemolízist okoznak. Bár telepmorfológiailag némileg eltérhetnek a S.
pyogenes-től, azonosításuk – a csoportantigén meghatározásának hiányában – nem egyszerű. A dolgot nehezíti,
hogy a S. anginosus csoportba tartozó egyes fajok hordozhatnak A csoport antigént is, így a S. pyogenestől való
elkülönítésük csak részletes vizsgálattal lehetséges. A S. anginosus, S. intermedius elsősorban tályogokat
okoznak, míg a C vagy G antigént hordozó S. dysgalactiae-t főleg a S. pyogeneshez hasonló felső légúti
kórképekből izoláljuk, amelyet akár glomerulonephritis is követhet, de reumás láz soha.
Viridans és egyéb Lancfield szerint nem besorolható streptococcusok
Viszonylag korlátozott kórokozó képességgel rendelkező, általában a-hemolizáló fajok (viridis = zöld, „zöldítő
streptococcusok”) tartoznak ide, bár néhány faj esetén a hemolízis hiányozhat. A besorolásuk nem egységes,
általában követelmény a Lancfield-féle csoport antigén hiánya, de vannak fajok, melyek reagálnak csoport
antigén specifikus savókkal, és vannak szerzők, akik a D csoport antigén hordozó S. bovis-t is a zöldítők
csoportjába sorolják. A tokkal rendelkező S. pneumoniae is joggal lehetne itt említhető, de a csoport többi tagját
meghaladó patogén képessége okán mi is külön tárgyaljuk.
A viridans streptococcusok tovább csoportosíthatóak, a csoportokat általában egy típusos fajról pl. S. mitis, S.
mutans, S. salivarius csoportok, nevezik el. A szájüreg és a garat normál flórájának fontos alkotói, emellett
megtalálhatóak a bélcsatornában, és a húgyutak kivezető nyílásában. E lokalizációk meghatározzák azokat a
kórképeket is, amelyekből a leggyakrabban kerülnek kitenyésztésre. Egyrészt hasűri gennyedésekben, az ehhez
287
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
kapcsolódó, vagy éppen immunkompromittált betegek véráram fertőzéseiben nem ritka lelet a „zöldítő
streptococcusok”. Érdemes megjegyezni, hogy a S. bovis szepszis gyakran társul a vastagbél rosszindulatú
daganataihoz, akár lehet annak első jele is.
A fogszuvasodáskialakulásában egyéb fajok mellett elsősorban a S. mutans csoport tagjai vesznek részt. A
kórokozó a foglepedékben található glikoprotein receptorokhoz tapad, ahol az elsősorban táplálékból származó
szénhidrátokból fruktózt és glükózt képez. Ezekből szintetizálja azokat a vízben oldhatatlan glukánokat,
melyekhez tapadva a fog felszínén aggregálódik, biofilmet képez. Az ezt alkotó baktériumsejtek a szintén a
dietáris szénhidrátokból nagy mennyiségű tejsavat képeznek, mely a fog állományát demineralizálja, plakkhoz,
szúvasodáshoz vezetve.
A szájüregben található zöldítő streptococcusok normális körülmények között is, rendszeresen, könnyen
bejutnak a véráramba. Ehhez elég egy alapos fogmosás vagy kemény ételdarabra való harapás, a fogázati
beavatkozásokról nem is beszélve. Az egészséges szervezet védekező mechanizmusai az alacsony virulenciájú
törzsek által okozott bakteremiával „elbírnak”, a mikrobák 15–30 perc után eltűnnek a véráramból. Azonban, ha
a szervezetben valahol a megtapadásukat elsegítő hely van, a helyzet már más. Ilyen felszín lehet például egy
műbillentyű, vagy a sérült szívbelhártya, elsősorban a billentyűk felszínén. A bármilyen okból (congenitális
malformáció, reumás láz okozta billentyű szűkület stb. 3.3.9. ábra) létrejövő hemodinamikai változás,
turbulencia (ún. jet) előbb-utóbb lokális fibrin és vérlemezke lerakódáshoz vezet. Ez a felszín ideális az átmeneti
bakteriaemia során odakerülő mikrobák megtapadásához, elszaporodáséhoz, biofilm szerű vegetációk
kialakulásához. A viszonylag alacsony virulenciájú viridans streptococcusok esetén a kórkép kialakulása
elhúzúdó, az esetek többségé subakut bakteriális endocarditis formájában jelentkezik.
3.3.9. ábra. A reumás láz és a subacut bacteriális endocarditis összefügése
A zöldítő streptococcusok tenyésztése véres agaron nem okoz problémát. A csoporton belüli fajmeghatározás
sokat egyszerűsödött az automata identifikáló rendszerek elterjedésével. Ezek hiányában a speciációt nem
minden laboratórium végzi el.
A penicillinnel szemben csökkenő érzékenység terjed a törzsek között, de általában a béta laktám-aminoglikozid
szinergizmus jól kihasználható a therápiában. Kritikus esetekben 3. generációs cefalosporinokra, esetleg
vancomycinre is szükség lehet.
288
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Streptococcus pneumoniae
A Streptococcus pneumoniae, „nem hivatalos”, de elterjedt nevén pneumococcus egyaránt gyakori okozója
nyálkahártya fertőzéseknek (otitis media, sinusitis, pneumonia), és invaziv, steril testtájékokat elérő invazív
infekcióknak (sepsis, menigitis). Világszerte, évente mintegy 1,6 millió halálesetért tehető felelőssé a kórokozó,
és még a fejlett országokban is a kórházi ellátást igénylő, közösségben szerzett tüdőgyulladások legalább
egyharmadát a pneumococcus okozza. Különösen a 2 év feletti gyermekek és idősek veszélyeztettek.
Morfológia és biológiai tulajdonságok
A S. pneumoniae általában tokos, megnyúlt lángnyelv vagy dárdahegyszerű diplococcusokként jelenik meg a
vizsgálati anyagokban. (3.3.10. ábra, A). A tok antigenitása alapján a törzseket több mint 90 szerotípusba
soroljuk. A fertőzések túlnyomó többségét kevesebb, mint 30 szerocsoport okozza, a leggyakrabban előfordulók
az 1,3,4,5,6,7,9,14,18,19,és 23. A C poliszacharida ribitol-teikolsav cukor polimer, mely minden törzsben
egységesen megtalálható. Ezt precipitálja, és erről kapta nevét a szérum akutfázis-fehérjéinek egyike, a Creaktív protein (CRP), melynek emelkedése a szervezetben zajló gyulladás egyik indikátora.
3.3.10. a. ábra. A Streptococcus pneumoniae mikroszkópos és telepmorfológiája. A: megnyúlt streptococcus
sejtek kettesével, Gram-festés, B: S. pneumoniae telepek véres agaron (Jól megfigyelhető a telepek közepén az
autólízis miatt kialakult köldökszerű behúzódás. A telepek körül gyenge alfa-hemolízis figyelhető meg)
289
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.3.10. b. ábra.
A pneumococcus sok tekintetben hasonló a viridans streptococcusok „mitis” csoportjának tagjaihoz: szintén az
emberi orr-garat nyálkahártya flórájának gyakori komponense, de kifejezett kórokozó képességgel. A fáj számos
tulajdonságát (antibiotikum rezisztenciáját, patogén képességét) alapvetően meghatározza, hogy természetes
kompetenciával rendelkezik az idegen DNS transzformációval történő felvételére.
A S. pneumoniae alfa hemolizáló, a tok mennyiségétől függően kisebb-nagyobb, kompaktabb vagy kifejezetten
nyákos telepeket képez. Idősebb tenyészetben a telepek közepe az autolízis miatt köldökszerűen besüpped
(3.3.10. ábra, B).
Virulenciafaktorok, patogenezis és immunválasz
A S. pneumoniae tipikus extracelluláris kórokozó. A fertőzés tüneteiért sokkal inkább a kialakuló gyulladásos
reakció, mintsem a mikroba invazivitása, vagy a termelt toxinjai révén létrejövő közvetlen szövetroncsolás a
felelős. A betegség általában – közvetlenül - endogén fertőzés eredménye, azaz az orr-garat nyálkahártyát
hosszabb-rövidebb ideig tünetmentesen kolonizáló mikrobák kerülnek steril, vagy részben baktériummentes
testtájékokra, ahonnan a szervezet nem tudja azokat eliminálni és ott gyulladást okoznak. A kórképek
kialakulása tehát – kicsit egyszerűsítve –a kolonizáció – szervezeten belüli terjedés – gyulladás indukálása – az
immunválasz, elsősorban az opszonizáció, phagocytosis elkerülésesémával írható le (). Számos sejtkomponens
több fázisban is szerepet kap, azaz több funkcióval rendelkezik, és az egyes funkciók ellátásában különböző
sejtalkotók, termékek bírnak azonos vagy szinergista szereppel.
A pneumococcus fertőzése patogenezise
A S. pneumoniae cseppfertőzéssel jut át egyik emberről a másikra, majd az orr-garat nyálkahártyát
kolonizálja(3.3.11Ábra j). A tünetmentes hordozók aránya gyerekekben és a hidegebb hónapokban nagyobb,
elérheti az 50–60%-ot. Egyes szerotípusok, pl. a 6, 9, 14, 19 és 23 gyakrabban fordulnak elő, mint mások.
290
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.3.11. ábra. A Streptococcus pneumoniae fertőzések patogenezise. Magyarázatot lásd a szövegben
A mikrobának a nyálkahártya hámsejtek szénhidrát receptoraihoz történő tapadását elsősorban egy kolint kötő
fehérje, a PsaA (pneumococcal surface adhesin A)biztosítja. A receptorokat elfedő felszíni nyák eltávolításában
a baktérium által termelt, esetleg virális eredetű (pl. influenza vírus) neuramidáznak fontos szerepe van (3.3.11.
ábra, k). Az IgA1 proteáz, mely amellett, hogy a mukozális védelemben meghatározó immunglobulin típust
hasítja, a baktériumsejt felszíni töltését neutralizálva elősegíti a mikroba–hámsejt kapcsolódást. Ebben a
fázisban a bakteriális tokra kevésbé van szükség, sőt az egyenesen elfedheti az adhezineket. Ezek
kifejeződésének szabályozása – kicsit egyszerűsítve – fordított, azaz a kevesebb tok poliszacharida jelenléte az
adhezinek fokozottabb expressziójával párosul – ezt látjuk a kolonizáció során. A baktérium által termelt
enzimek, a neuramidáz, IgA1 proteáz, csökkentik a mikrobákat körbefogó, azokat csapdába ejtő nyák
viszkozitását, megnehezítve így azok köhögés révén történő eltávolítását. A baktérium pneumolizinje
citotoxikus, és gátolja a légúti hám csillóinak mozgását, jelentősen károsítva az alsó légutak természetes tisztító
mechanizmusait. Önmagában nem szekretálódik, az autolizinek által létrehozott sejtoldódás révén szabadul ki a
mikrobából.
A baktérium az orr-garat nyálkahártyáról a véráram útján jut a központi idegrendszerbe. A helyi felső légúti
gyulladás (pl. vírusfertőzés) hatására a hámsejtek receptor expressziójában mennyiségi és minőségi változások
jönnek létre (3.3.11. ábra, l). Megjelennek, illetve megszaporodnak az olyan receptorok, melyek esetében a
ligand kötődése a molekula, vagy az azt tartalmazó részecske (jelen esetbe a baktérium) felvételét és
transzcitózisát eredményezik (3.3.11. ábra, m). Ilyen receptor a hámsejteken a polimer Ig (pIg), és a vérlemezke
(platelet) aktiváló faktor (PAF) receptor, melyekhez a pneumococcus PsaA és foszfokolin (ChoP) adhezinjeivel
kapcsolódik.
A transzcitózis révén a mikroba a szubepiteliális régióba, illetve a véráramba jut. A hám alatt a baktérium
terjedését a hialuronsavat bontó enzimsegíti (3.3.11. ábra, n, o). E fázisban előny az opszonizációt,
phagocytosist gátló nagymennyiségű tokanyag jelenléte. A véráramban túlélő pneumococcusok transzcitózissal
jutnak át a vér-agy gátat határoló sejteken is, feltehetően a korábban már leírtakhoz hasonló, elsősorban a PAF
receptor – PsaA és ChoP adhezin kapcsolódása révén. E lépésnél is előnyt élveznek a tok termelését átmenetileg
csökkentő, az adhezinekét növelő sejtek, majd átjutva e határon, a liquortérben ismét a fokozott tokexpresszió a
jellemző (3.3.11. ábra, p-s).
A S. pneumoniae sejt jellegzetes autolízise révén kiszabaduló peptidoglikán, lipoteikolsav, elsősorban a TLR2
receptoron keresztül, együtt a szintén kiszabaduló pneumolizinnel, illetve a bakteriális DNS fargmentumokkal
vezetnek az immunrendszer aktiváláshoz, a nyálkahártyákon, az alveolusokban, illetve liquorban a TNFa, IL 1b
és IL6 szint megemelkedéséhez. E gyulladásos reakció, és a következményesen beáramló fehérvérsejtekből
kiszabaduló szövetet roncsoló enzimek fontos szerepet játszanak a pneumococcus fertőzések klinikai tüneteinek
kialakulásában.
A fertőzés kezdetén vagy immunválaszra képtelen szervezetben, specifikus immunglobulinok hiányában, a tok
opszonizációt, phagocytosis, gátló szerepe meghatározó. Egyrészt fizikailag elfedi a sejtfal egyéb, a
komplement alternatív úton történő aktiválódását kiváltó komponenseit, másrészt gátolja a mikrobához már
291
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
lekötött C3b és a phagocyta sejt közötti kapcsolat kialakulását. E funkciók tekintetében sok múlik a termelt tok
poliszacharida mennyiségén, de még több annak kémiai összetételén, következményesen antigenitásán. Nem
véletlen tehát, hogy egyes szerotípusok virulensebbek, mint mások.
Egyes kolinkötő fehérjéknek is szerepük van az opszonizálás gátlásában. A pneumococcus felületi (surface)
protein A (PspA) a C3b felületi lerakódását, míg a PspCa kaszkád aktiválódását gátolja. E komplex,
opszonizációt megelőző mechanizmusokhoz járul, hogy a sejthez kötött pneumolizin specifikus
immunglobulinok hiányában is (tehát „szabálytalanul”) képes a komplement kaszkádot a klasszikus úton
aktiválni, feltehetően tovább csökkentve a szérum opszonizáló kapacitását.
Az agykamrai folyadékban az opszonizálni képes komplement, illetve a tokspecifikus Ig koncentrációja eleve
alacsony, így a mikroba ott viszonylag könnyen szaporodhat, még az odaérkező neutrofil phagocyták
jelenlétében is.
A specifikus tokellenes antitestek meglétekor (pl. előzetes védőoltás), illetve megjelenéskor a helyzet
alapvetően megváltozik. Az immungobulinok nélküli opszonizációt oly hatásosan gátló tokra fajlagos
ellenanyagok eredményesen opszonizálnak, elősegítve a phagocytosist, a mikroba eliminálást. A tokellenes
antitestek termelése, az általuk létrehozott opszonizáció/phagocytosis az invaziv S. pneumoniae fertőzések elleni
védelem alapja.
A védekezőképesség fenti jellegzetességei miatt érthető, hogy minden olyan csoport, (pl. lépirtott betegek,
sarlósejtes anémiások, tumoros betegek) ahol az opszonizáló, illetve fagocitáló képesség csökkent, illetve
kisgyermekek és idősek, fokozottan veszélyeztetettek.
Kórképek
A S. pneumoniae által okozott kórképek kapcsolatás a 3.3.12. ábra mutatja.
A pneumococcus a bakteriális középfül- és melléküreg-gyulladások mintegy feléért tehető felelőssé. A
köhögés, tüsszögés, orrfújás révén keletkező nyomás az orr-garat üreget kolonizáló mikrobákat bejuttatja a
normálisan steril középfülbe és sinusokba. Párhuzamos vírusfertőzés, allergia vagy a baktérium okozta
gyulladás révén megduzzadt nyálkahártya az üregek kivezetését elzárja, tisztulásukat gátolja: a következmény a
középfülgyulladás és/vagy sinusitis.
292
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.3.12. ábra. A Streptococcus pneumoniae által okozott kórképek. Magyarázatot lásd a szövegben
A S. pneumoniae a közösségben szerzett bakteriális tüdőgyulladások egyik leggyakoribb, a kórházi ellátást is
igénylő esetek leggyakoribb okozója. A mikroba általában aspiráció révén jut az alveolusokba, így nem véletlen
a gyakori lobáris, főleg alsó lebenyes lokalizáció. Minden olyan állapot, ami ezt elősegíti, illetve az alsó légutak
tisztulását akadályozza, fokozza a kórkép kialakulásának valószínűségét. A pneumococcus az alveolusokban
felszabaduló sejtkomponensei révén lokális gyulladást, folyadékfelszaporodást indukál, mely gyakran véres
(innen a gyakran meglévő „rozsdás köpet”). Az alveolusokat természetesen elárasztják a neutrofil
fehérvérsejtek (köpetmikroszkópia!). Specifikus immunoglobulinok hiányában ma sem ritka a fatális kimenet.
Amennyibe a szervezet, különösen antibiotikus támogatással, sikeresen vette fel a harcot a mikroba ellen, a
macrophagok beáramlását követően a tüdőszövet szerkezete idővel helyreáll.
A tüdő gyulladása közben a pleura is érintett lehet: fájdalmas steril gyulladása, vagy éppen empyema alakulhat
ki.
A pneumococcus a 6 évnél idősebb gyermekek és a felnőttek bakteriális meningitisének leggyakoribb okozója.
Természetesen a baktériumok a véráram révén eljuthatnak más szervekhez is arthritist, endocarditist okozva.
Jellegzetes, akár vakságot is eredményező kórkép az ulcus serpens corneae,a szaruhártya kúszó fekélye, melyet
kizárólag a pneumococcus okoz.
Laboratóriumi diagnózis
Otitis vagy sinusitis esetén csak a punctátum tekinthető megfelelő mintának, tekintve, hogy az orr-garat váladék
tartalmazhatja a tünetmentesen ott jelenlévő mikrobát. Tüdőgyulladásnál a valódi, mélyről jövő köpet (nem
nyál!) a megfelelő, a „tisztább” alsó légúti minták (pl. bronchioalveoláris mosófolyadék) természetesen jobbak,
de vételük körülményesebb.
Az alsó légúti minta és az agy-gerincvelői folyadék esetén egy gyors Gram-festés sokat segíthet a korai
diagnózis valószínűsítésében. Nagyszámú szegmentált sejtű leukocytát és Gram-pozitív, megnyúlt
diplococcusokat látva, esetleg a tokkal, mint a festéket fel nem vett réteggel körülvéve, az etilógia, a megfelelő
klinikai tünetek mellett, valószínű. Liquor esetén további megerősítésül szolgálhat a tok antigén jelenlétét
kimutató valamilyen – latex vagy coagglutinációs – gyorsteszt. Sajnos az invazív fertőzések során a vizeletből a
tok poliszaharidát kimutató reakciók nem bizonyultak elég érzékenynek. A végleges diagnózist természetesen a
kórokozó kitenyésztése jelenti. Fontos, hogy úgy az alsólégúti, mint központi idegrendszeri fertőzések esetén a
S. pneumoniae gyakran izolálható a vérből is, sőt, nem ritkán csak onnan. Ennek megfelelően a vér
bakteriológiai vizsgálata mindkét kórképben kötelező.
Azonosítása gyakori (bár nem 100%-os) optochin érzékenységén, illetve autolizáló képességén alapul, melyet a
telepekre cseppentett epesav oldattal válthatunk ki. A szerotipizálás elég körülményes, az ún. tokduzzadási
próbán (Quellung reakció) alapul, aminek során a specifikus antitestek jelenlétében – mikroszkóppal figyelve –
a sejt körülötti tok láthatóan kiszélesedik, megduzzad.
Terápia és megelőzés
A S. pneumoniae fertőzések kezelésében, hagyományosan, a béta-laktám antibiotikumok, elsősorban a
penicillin, cefalosporinok, allergia esetén pedig a makrolidek, az újabb flurokinolonok, rezisztens törzs által
okozott súlyos fertőzése esetén a vancomycin játszák a vezető szerepet. A gyakrabban izolált szerocsoportok
képviselői általában rezisztensebbek. Különösen a penicillinnel szemben azonban egyre gyakoribb a csökkent
érzékenység – igaz, jelentős földrajzi eltéréseket mutatva. A penicillinrezisztencia oka, az esetek túlnyomó
többségében, a törzsek PBP-jének a béta-laktámokkal szemben mutatott csökkent affinitása. Ezt részint a PBP-t
érintő mutáció, részint transzformációval felvett idegen DNS integrációja okozza. Az érintett PBP, illetve a
fehérjében bekövetkezett változás határozza meg az érzékenység csökkenésének mértékét. Tekintve, hogy ennek
gyakorlati, klinikai jelentősége is van, súlyos fertőzésekből származó izolátumok esetén kötelező a
penicillinérzékenység mennyiségi meghatározása. Mérsékelten érzékeny törzs (MIC 0,1–1,0 mg/L) által
okozott, nem invaziv fertőzés, tüdőgyulladás kezelhető megemelt dózisú béta laktámmal, elsősorban 3.
generációs cefalosporinnal, de invaziv, a központi idegrendszert érintő infekció már nem.
Jelenleg egy, 23 különböző tok-poliszaharidát tartalmazó vakcina, és egy heptavelens, a 7 leggyakoribb típus
poliszaharidját fehérjéhez konjugáltan tartalmazó vakcina van forgalomban. Tekintve, hogy a T-independens
antigénekre (mint pl. a poliszaharida) a 2 év alattiak csak gyengén reagálnak, a 23-valens vakcina csak ezen
293
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
életkor felett, elsősorban veszélyeztetett felnőtteknek javasolt. Sajnos nem ritka, hogy ebben a csoportban
(aspleniások, hematológiai betegek, HIV-fertőzöttek) a vakcina hatékonysága nem éri el a normál populációban
tapasztaltat. A fehérjéhez konjugált 7-valens változat (a 10-, és 13-valens formula a közeljövőben kerülhet
bevezetésre) már sikeresen alkalmazható 2 éves kor alatt is. Nagy előnye ennek a vakcinának, hogy a lefedett
szerocsoportok által létrehozott kolonizációt is gátolja és így jelentős hordavédettséget hoz létre a nem
oltottakban is. A védőoltás hatására e gyakori, magasabb fokú rezisztenciát mutató és virulensebbnek tartott
törzsek helyét más, antibiotikumokkal szemben – egyenlőre – érzékenyebb csoportok vehetik át.
Enterococcusok
Az enterocoocusokat, jóllehet rendelkeznek a streptococcusoknál megismert csoport antigénnel, jelesül a D
antigénnel, mégis tulajdonságaik, elsősorban jelentős ellenálló képességük miatt (6,5% só, vagy 40% epesav
jelenlétében, akár pH 9-en, 10 és 45 oC között képesek növekedni) ma már külön genusba, a több mint 20 fajt
tartalmazó Enterococcus genusba soroljuk.
Az enterococcusok – nevüknek megfelelően – elsősorban a bélcsatorna normál flórájának tagjaiként fordulnak
elő, de fellelhetőek a genitourethrális traktus elején is. A genus két legfontosabb faja az E. faecalis és E.
faecium, tipikus opportunista kórokozók. Kifejezett virulenciafaktorokkal alig rendelkeznek, adhezinjeiknek,
extracelluláris enzimjeiknek, bakteriocinjeiknek feltehetően elsősorban a kommenzalizmus fenntartásában van
szerepe. Az, hogy mégis az egyik legjelentősebb nozokomiális kórokozó csoportról van szó, az a már említett, a
különböző környezeti hatásokkal szembeni ellenálló képességükkel és nagyfokú természetes és szerzett
antibiotikum-rezisztenciájukkal magyarázható.
Kórképek
Az esetek nagyobb részében a E. faecalis, kisebb részben E. faecium által okozott infekciók kialakulását
elősegíti a hosszan tartó kórházi ápolás, intenzív antibiotikus kezelés, az immunvédekezés csökkenése, a vénás
vagy húgyúti katéter, beültetett szívbillentyűk jelenléte. A fertőzések általában endogén fertőzések, de nem
zárható ki, pl. a betegápolás során, a közvetlen kontaktus, vagy tárgyak közvetítette átvitel sem.
A nem ritka enterococcus által okozott húgyúti infekció mellett életet veszélyeztető az akutan vagy elhúzódó
formában jelentkező endocarditis, véráram fertőzés, sebfertőzés,és az általában hasi traumás eredetű vagy
műtéti sérüléshez társuló, polimikrobás peritonitisvagyintraabdominális tályog.
Diagnózis, antibiotikum-rezisztencia
Az enterococcusok tenyésztése egyszerű. Szelektív tenyésztésükre, elsősorban VRE (lásd később) szűrés esetén,
jól kihasználható só- és epesavtűrésük. Véres táptalajon apró, szürkés, nem, vagy alfa-, ritkán béta-típusú
hemolízist mutató telepeket képeznek. Azonosításuk a D csoport antigén jelenlétén, illetve biokémiai
reakcióikon alapul.
Az enterococcus fertőzések jelentőségét, gyakoriságukon és nem ritkán súlyosságukon túl, az adja, hogy a
törzsek gyakran antibiotikumokkal szemben igen ellenállóak. Penicillinkötő fehérjéik alacsony affinitása révén a
béta-laktámokkal, cefalosporinokkal, míg a csökkent aktív transzport miatt az aminoglikozidokkal szemben
eleve viszonylag alacsony érzékenységet mutatnak. Szemben a streptococcusokkal, a penicillin velük szemben
nem baktericid, hanem csak bakteriosztatikus hatású. Mindezek ellenére a béta-laktám (általában ampicillin) és
aminoglikozid (általában gentamicin) kombináció jó szinergista hatást mutat a törzsek többségével szemben,
miután a penicillin sejtfalszintézist gátló hatása elősegíti az aminolglikozidok sejtbe jutását. Természetesen, ha a
törzs (mint azt egyre gyakrabban tapasztaljuk) egyéb rezisztencia mechanizmusokkal is rendelkezik (pl. plazmid
által kódolt béta-laktamázt, vagy az aminglikozidokat módosító enzimet termel, vagy éppen ezen utóbbiak
riboszomális támadáspontját érintő mutációt szenved) e kombináció is hatástalan lesz. Ráadásul egyre
gyakoribbak, elsősorban az Egyesült Államokban, de egyre inkább Europában is, főleg az E. faecium törzsek
között, a glikopeptidekkel szemben rezisztens izolátumok is (VRE – vancomycin rezisztens enterococcus). A
transposonon, tehát egy mobilis elemen kódolt ún. vanA-típusú rezisztencia a vancomycin és teikoplanin ellen is
magas fokú ellenállást biztosít, míg a vanB-típus csak az előző ellen. Az egyéb glikopeptid rezisztencia
mechanizmusok a genus más, nem kórokozó fajaiban fordulnak elő. Sajnos a VRE törzsek esetén rövid ideig
némi reményt nyújtó újabb szerekkel, pl. a főleg E. faecium ellen hatásos quinupristin-dalfopristinnel, csakúgy,
mint a linezoliddal szemben írtak már le, az előbbinél átvihető, az utóbbi esetében akár a kezelés során kialakuló
rezisztenciát. Tekintve, hogy egy-egy ilyen izolátum gyakorlatilag minden rendelkezésre álló szerrel szemben
rezisztens lehet, nem véletlen, hogy számos egészségügyi intézmény (pl. intenzív, vagy onkohematológiai
294
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
osztályaira való felvétel előtt) szűri a betegek székletét VRE-re és a hordozókat szigorúan elkülönítve kezeli az
infekciókontroll-szabályok szigorú betartása mellett.
3.1.2.1. Egyéb kataláz negatív Gram-pozitív coccusok
A streptococcusok és enterococcusok mellett számos egyéb kataláz negatív Gram-pozitív coccus kerülhet
estenként izolálásra (pl. Abiotrophia, Granulicatella, Leuconostoc, Lactococcus, Aerococcus, Pediococcus).
Ezek azonosítása és így felismerése elsősorban akkor történik, ha a minta olyan helyről származik ahonnan csak
„a” kórokozó kitenyésztésére számítunk (leggyakrabban vér, esetleg liquor vagy punctatum), vagy az adott
helyről színtenyészetben, főleg ha ismételten izoláljuk azt (pl. genitourethrális vagy szem fertőzések). Tekintve
e fajok alacsony virulenciáját, elsősorban opportunista kórokozóknak tekinthetőek.
Az újabban Abiotrophia és Granulicatella közé sorolt fajokat a legtöbb laboratórium ma is „növekedési faktort
igénylő streptoccusként” jelentik – már ha izolálja, elsősorban a vérből. Kitenyésztésükhöz ugyanis a táptalajt
B6-vitaminnal (pyridoxal) kell kiegészíteni, és ha a laboratórium a klinikai tünetek megléte, de ismételten
negatív hemokultúra eredmények mellett nem gondol e lehetőségre, az könnyen vezet tévesen negatív
eredményre.
Számos genus tagjai lehetnek rezisztensek, akár vancomycinre is, ami e viszonylag ritka fertőzések esetén is
komoly terápiás gondot jelenthet.
3.1.3. Neisseria
A Neisseriaceae család klinikai szempontból legfontosabb tagjai a Neisseria és a sokkal ritkábban izolálásra
kerülő Eikenella és Kingella genusok. Utóbbi kettőbe olyan ritka opportunista kórokozók, mint az E. corrodens
és K. kingae tartoznak, melyeket majd a Bartonella és egyéb Gram-negatív baktériumok című fejezetben
ismertetünk. E fejezetben a Neisseria genust tárgyaljuk, melynek két, orvosi szempontból kiemelkedő
jelentőséggel bíró faja a N. gonorrhoeae és N. meningitidis. E két faj nagymértékben hasonlatos egymáshoz,
valójában egy genospecies tagjainak tekinthetőek.
3.1.3.1. Morfológia és biológiai tulajdonságok
Gram-negatív, vese alakú diplococcusok, (3.3.13. ábra) meglehetősen tápanyagigényesek és növekedésük során
igénylik a CO2 jelenlétét.
3.3.13. ábra. Neisseria sejtek fénymikroszkópos képe. Gonorreás férfibeteg húgycsőváladékának Gram szerint
festett kenete. Tipikus lelet: „nagyszámú szegmentált magvú fehérvérsejt Gram-negatív diplococcusokkal extra, és intracellulárisan”. (CDC, PHIL, No. 1948. Dr. Norman Jacobs felvétele)
Általában rosszul (bár különböző mértékben rosszul) tűrik a gazdaszervezetben található miliőtől eltérő
környezeti hatásokat, a környezetben nem élnek túl. Mindkettő kizárólagos emberi kórokozó, elsősorban a
nyálkahártyák csilló nélküli kolumnáris hámsejtjeit képesek megfertőzni, illetve azokon átjutni. Sejtfal
antigénjük nem tartalmaz O-specifikus oldallánc polimert, az nem lipopoliszacharid (LPS), hanem
lipooligoszacharid (LOS), viszont endotoxinjuk rendkívül toxikus. A vasat nem sziderofórokkal, hanem a
szervezet vastartalmú vegyületeinek közvetlen megkötése révén veszik fel, számos homológ virulencia faktorral
rendelkeznek, és jelentős mértékben túlélnek a neutrophil phagocytákban. Mindkét faj elleni védettség döntően
a szérum baktericid képességén, illetve komplement hatáson múlik. Bár a leggyakrabban kiváltott kórképek
295
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
(urethritis/cervicitis, illetve szepszis/meningitis) és a tipikus átviteli mód (szexuális, illetve légúti) tekintetében
különböznek, a megfelelő nyálkahártyákra kerülve egyaránt képesek a másik fajra jellemző fertőzéseket is –
igaz, sokkal ritkábban – létrehozni.
3.1.3.2. Neisseria gonorrhoeae
A N. gonorrhoeae (orvosi szlengben gonococcus, gyakori rövidítése GC) a gonorrhea (tripper, kankó) okozója.
Kizárólag humán kórokozó. Tápanyagszükségletét tekintve rendkívül igényes, és a környezeti hatásokra nagyon
érzékeny kórokozó, ami magyarázza a döntően szexuális úton (azaz nyálkahártyáról nyálkahártyára közvetlenül)
történő átvitel majdnem kizárólagosságát. Tok nélküli baktérium, felszíni, rendkívül változékony antigénjei
elsősorban fimbriákhoz és külső membrán fehérjékhez köthetőek.
Virulencia faktorok és patogenezis
A baktérium a nyálkahártya nem csillós hengerhámjához kezdetben lazábban fimbriái, majd a telepek opacitását
okozó Opa külső membrán fehérje révén, biofilmszerűen tapad (3.3.14. ábra (1)). Az adhezinek nagyszámú
antigén variánsa tehető részben felelőssé a hatásos vakcina hiányáért.
3.3.14. ábra. A Neisseria gonorrhoeae fertőzés patogenezise. Magyarázatot lásd a szövegben
Az adhézió eredményként a baktériumot a sejtek ún. parazita-irányította endocytosis során felveszik (2). A
baktérium transcytosis révén átjut a hámsejten, majd a subepitheliális régióban szaporodik (3). Eközben külső
membránjáról apró membrán-hólyagok (blebs) formájában nagymennyiségű LOS kerül a környezetbe, ami
rendkívül intenzív gyulladásos reakciót indukál (4). A felszabaduló TNF-α tehető elsősorban felelőssé a
nyálkahártya sérülésekért, amihez jelentősen hozzájárul a sérült sejtekből kiáramló enzimek hatása is (5). A
macrophagok és az odaáramló neutrophil leukocyták bekebelezik a baktériumokat, de az utóbbiakban a
baktérium intracellulárisan életben marad. Ebben feltehetően a neutrophilek dreganulációját megakadályozó, a
szintén nagy antigén variabilitással rendelkező porin (Por) fehérjéknek van szerepe (6). Szaporodása közben a
baktérium a hemoglobin, transzferrin és laktoferrin megkötése révén biztosítja vas szükségletét. E tekintetben a
kórokozó a humán molekulákra specifikus, ami megmagyarázza kizárólagos emberi patogén természetét. A
nyálkahártyákon termelt IgA -t IgA proteáza révén eredményesen hasítja. Az intenzív gyulladás magyarázza az
exudátumra jellemző mikroszkópos képet: „nagyszámú fehérvérsejt Gram-negatív diplococcusokkal extra-, és
intracellulárisan” (7) (3.3.13. ábra).
296
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
Tekintve, hogy a szisztémás fertőzés esetén a baktériumnak a véráramban túl kell élnie, ez elsősorban a
komplement rendszer valamilyen veleszületett rendellenessége, vagy fokozottan szérumrezisztens törzzsel történt
fertőzés esetén jöhet létre. A szérumrezisztencia oka, hogy a baktérium Rmp külső membrán fehérjéjeelleni
antitestek blokkolják a Por és LOS ellenes baktericid antitestek hatását. Ehhez járul, hogy a LOS képes a
gazdaszervezet sziálsavát megkötni, ami ugyan csökkenti a fertőzés kezdeti szakasza során szükséges
invazivitást, de jelentősen fokozza a később szükséges szérumrezisztenciát (8).
Klinikai kép
Az akut gonorrhoeás fertőzés (kankó, tripper) helye férfiban elsősorban a húgycső, nőben a cervix (3.3.15. ábra.
A és B), de az inokuláció helyétől függően lehet a szájüreg, a végbélnyílás és a kötőhártya is. Férfiaknál az akut
urethritis az esetek közel 100%-ában tünetekkel is jár: égő érzés, gennyes váladékozás a jellemző. Nőknél a
kialakuló cervicitis csak az esetek mintegy felében okoz tüneteket. Nők fertőzése esetén méhnyaki, de akár
hüvelyi váladékozás is előfordulhat, jóllehet a gyulladás felnőtt nőkben nem a hüvelynyálkahártyára
lokalizálódik. A prepubertás korban vaginitis előfordulhat, tekintve, hogy ekkor az ösztrogén hatásnak még ki
nem tett hüvelyhám érzékeny a fertőzésre.
A végbélgyulladásközvetlen inokuláció vagy – különösen nőkben – a genitális fertőzésről történő terjedés,
autoinokuláció következménye lehet. A baktérium közvetlen terjedés útján férfiakban prostatitist, orchitist
vagy epididimydist hozhat létre. Nőkben az esetek 10–20%-ában a felszálló fertőzés a kismedencei képletekre
terjed, salpingitis, oophoritis, krónikus gyulladás, a kismedencei gyulladásos betegség (Pelvic Inflammatory
Disease, PID) jön létre. Ez amellett, hogy akut és/vagy krónikus fájdalmakkal jár, a reprodukciós szervek
gyulladása, hegesedése folytán a fogamzás, esetleg a terhesség kihordásának képtelenségéhez vezethet.
A primér fertőzés különleges formája az újszülöttek gennyes szemgyulladása, az ophthalmia neonatorum,
mely a kolonizált szülőutakon való áthaladás során történő fertőződés eredménye (3.3.15. ábra, C).
3.3.15. a. ábra. Gonorrhoea. A: mintavétel gonorreás férfibeteg húgycsőváladékából, B: gonorrhoeás méhnyak
gyulladás kolposzkópos képe, C: ophthalmia neonatorum. (CDC, Public Health Image Library, USA, No. 3725.
Renelle Woodall felvétele, No. 6383, No. 3766. J. Pledger felvétele)
297
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.3.15. b. ábra.
3.3.15. c. ábra.
Az esetek mintegy 1%-ában a helyi infekció szisztémássá válik, szepszissel, bőrtünetekkel, fokális
fertőzésekkel. A legkülönbözőbb szervi manifesztációk előfordulhatnak (pl. meningitis, endocarditis), a
leggyakoribb az elsősorban nagy ízületeket érintő gennyes arthritis.
Bár úgy a nyálkahártya váladékban, mint a szérumban számos antigén ellen mutathatók ki antitestek, a védettség
a különböző antigének nagyfokú variabilitása miatt törzsspecifikus, és pontos mechanizmusa sem ismert. A
purulens váladékot elárasztó neutrophil leukocyták bekebelezik ugyan a neisseriákat, de bennük számos
baktérium sejt képes túlélni. A mucosalis antitestek szerepe kérdéses, a fertőzés leküzdésében elsősorban a
komplementnek, és szisztémás fertőzés során, a szérum baktériumölő képességének van jelentősége. Ezt
támasztja alá, hogy komplementhiányos egyének sokkal hajlamosabbak a szisztémás progresszióra.
Laboratóriumi diagnózis
Tekintve, hogy a kórokozó nagyon rosszul tűri a száradást, a minta vételére különös gondot kell fordítani. Bár
speciális transzport táptalajok rendelkezésre állnak, a legjobb mégis, ha a mintavétel és a táptalajra oltás között
minél rövidebb idő telik el (3.3.15. ábra, A). A minta fajtája logikusan következik a fertőzés helyéből: húgycső
vagy cervix(nem hüvelyi!!) váladék, ízületi aspiratum, vér stb. A genitális mintáktól eltekintve, ahol ezt a
laboratórium automatikus megteszi, az egyéb mintáknál (pl. vér, aspirátum) célszerű jelezni a N. gonorrhoea
fertőzés gyanúját a megfelelő táptalajok alkalmazását biztosítandó.
Férfiakban az akut tünetek mellett a húgycső váladék festett (Gram- vagy Giemsa-) kenetében látott jellegzetes
morfológiájú, részben a neutrophil leukocytákban, intracellulárisan elhelyezkedő, vese alakú diplococcusok
gyakorlatilag 100%-ban diagnózist eredményeznek (lásd fent 3.3.13. ábra). Közel ilyen jó eredményt ad az
ízület punctátum vizsgálata is. Nőknél, még a tünetekkel járó cervicitis esetén is, a kenet már sokkal kevésbé
érzékeny, és hasonlóképpen nem megbízható az eljárás proctitis vagy a szájképletek fertőzése esetén sem.
A baktérium CO2 jelenlétében tenyészthető csokoládé agaron, de a különböző nyálkahártyákon megtalálható
kísérő flóra miatt a mintát párhuzamosan mindig leoltjuk szelektív táptalajra is (pl. Thayer–Martin agar). A
mikroba jó eredménnyel tenyészthető hugycsőváladékból és ízületi aspirátumból, vér esetén gondot jelenthet,
298
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
hogy a mintavétel során alkalmazott antikoagulánsokra a kórokozó érzékeny lehet. Nők gonorrhoea fertőzése
esetén érdemes a tenyésztést a végbélnyílásról is megkísérleni, az autoinokulció folytán nem ritka, hogy ez, és
nem a cervicalis minta hoz pozitív eredményt.
A vizsgálat érzékenységét jelentősen növelte a nukleinsav amplifikáción alapuló különböző módszerek
megjelenése. Ezek előnye egyrészt, hogy sokkal érzékenyebbek, még tünetmentes esetekben is, továbbá gyakran
kombináltak a részben hasonló tüneteket okozó, de sokkal nehezebben diagnosztizálható Chlamydia
trachomatis-ra specifikus vizsgálattal. Több, kereskedelmi forgalomban lévő teszt működik, még nők esetén is,
vizeletből, ami lényegesen egyszerűsíti a mintavételt.
Terápia és megelőzés
Az antibiotikum rezisztencia terjedése jelentős változásokat hozott a gonorrheae kezelésében. A penicillin már
régóta nem hatásos, a sokáig jónak tartott fluroquinolonokkal szembeni ellenállás is drámaian növekszik.
Jelenleg az egy dózisú 3. generáció cefalosporin (ceftriaxon) a javasolt kezelés. Tekintve, hogy a gonorrhea
diagnózis ténye jelentősen növeli az esélyt a chlamydia fertőzés meglétre is, amennyiben az utóbbi biztosan nem
zártható ki, célszerű azt eleve feltételezni, és a kezelést azythromicinnel kiegészíteni. Természetesen a
kezelésnek csak a partner kezelésével együtt van értelme.
A kórokozó egyébként protektív antigénjeinek variabilitása okán eddig nem sikerült hatásos védőoltást
előállítani. A megelőzésben meghatározó a monogám sexuális kapcsolat, az óvszer használat, a tünetmentes
hordozók és a fertőzöttek sexuális partnereinek felderítése és kezelése. Az újszülöttek szemfertőzésnek
megelőzésében a kemoprofilaxis a döntő: születés után közvetlenül, korábban ezüst sók (nitrát, később acetát ez volt a Credé eljárás), újabban tetraciklin vagy makrolid cseppek vagy szemkenőcsök formájában
alkalmazzuk.
Járványtan
A speciális esetektől eltekintve (pl. újszülöttek szemfertőzése) gyakorlatilag kizárólag szexuális úton terjedő
fertőzés. Hazánkban évente közel 1000 eset fordul elő.
3.1.3.3. Neisseria meningitidis
A N. meninigitidis (nem hivatalosan meningococcus) a járványos meningitis, meningitis epidemica kórokozója.
Alig valamivel kevésbé tápanyagigényes, illetve a környezeti hatásokkal szemben alig ellenállóbb, mint a
gonococcus, a hideget, hűtést jellemzően rosszul tűri. Sejtszerkezetét, virulencia faktorait tekintve nagyon
hasonló a N. gonorrhoeae-hez, azzal a rendkívül jelentős különbséggel, hogy a meningococcus tokos baktérium.
A tok antigenitása alapján a törzseket 12 szerocsoportba osztjuk, melyek közül a fertőzések döntő többségét az
A, B, C, Y és W135 csoportok okozzák.
Virulencia faktorok és patogenezis
A klinikai tünetek kialakulását minden esetben megelőzi az orrgarat nyálkahártya hosszabb- rövidebb ideig tartó
kolonizációja (3.3.1.6. ábra).
299
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.3.16. ábra. A meningococcus fertőzés patogenezise. Magyarázatot lásd a szövegben
A fertőzés kezdeti lépései rendkívül hasonlóak a gonococcusnál megismertekhez. Kezdetben a mikroba ún. IV.
típusú fimbriái segítségével a hengerhám sejtjein lévő CD46 receptorhoz kötődik (1), majd a pilusok rövidülése,
retrakciója révén a mikroba közvetlenül a sejtfelszín közelébe kerül (2). Ebben a fázisban a fimbriák és a tok
expressziója csökken elősegítve e sejtfelszíni adhezinek felszíni expozícióját. A célsejt felszínén lévő heparánszulfát proteoglikánokhoz, a fibronektinhez és integrinekhez, illetve a CEA-szerű sejt adhéziós molekulákhoz
(CEA-CAM) történő szorosabb kapcsolódást elsősorban az Opa és Opc(opacitással összefüggő)fehérjék és
egyéb adhezinek (pl. Adhéziós és Penetrációs Protein, App, Neisseria Adhesin, NadA) biztosítják. Ezen fehérjék
szinte mindegyike nagyfokú fázisvariációs képességet, antigén variabilitást mutat, ami megnehezíti egy széles
spektrumú, nem tok antigén alapú vakcina előállítását. Az adhézió a mikroba saját bekebelezését indítja el (3),
melynek következtében, a transcytosis során, a baktérium a submucosán keresztül (4) a keringésbe jut. A vérben
szaporodó baktériumból vesiculumok (blebs) formájában felszabaduló peptidoglikán, LOS és porin fehérjék a
TLR-2 és TLR-4 receptorokon keresztül intenzív gyulladást provokálnak a szérum TNF-α, IF-γ, IL-1, IL-6 és
IL-8 szintjének emelkedésével, szepszishez, gyakran szeptikus shock kialakulásához vezetve (5).
A vér-agy gáton való keresztülhatolás mechanizmusa kevéssé ismert. Az agyi microvasculáris epitél sejteken
(BMEC) való átjutásban (6) a mikroba Opc fehérjéje és gazdasejt integrinjéhez rögzített fibronektin között
kialakuló kapcsolatnak van szerepe. Emellett nem kizárható, hogy a folyamathoz a fimbria-CD46 kapcsolat és a
300
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
bakteriális LOS, mint ligand is hozzájárul. Az agyhártyákon, a liquor térben létrehozott gyulladás helyileg
indukált, független a váráramban kialakulttól és elsősorban a meningeális sejtek proinflammatorikus cytokin
termelésén alapul (7).
Klinikai kép
Minden klinikailag megnyilvánuló N. meningitidis fertőzés része a bacteriaemia, meningococcaemia, még
akkor is, ha az adott esetben nem a szepszis, hanem a mikróbának a vér-agy gáton való átjutása után a
meningitis tünetei dominálnak: a mikroba a nasopahryngxból ugyanis közvetlenül nem terjed a központi
idegrendszerre. A bacteriaemia során szisztémás gyulladásos reakció alakul ki. Nem ritkán a súlyos szepsis
minden tünete megtalálható, hypotensioval, intrabascularis coagulpathiaval. A gyakoriak – enyhébb esetekben is
– a nyomásra el nem halványuló petechiák, purpurák a bőrön illetve subconjunctiválisan. Súlyos esetekben
kiterjedt necrotikus vérzések alakulhatnak ki (3.3.17. ábra). Vannak rendkívül súlyos, igen magas vércsíraszámmal járó esetek (fulmináns meningococcus septicaemia) esetleg a központi idegrendszer érintettsége
nélkül. Ritkán, a legkülönbözőbb fokális fertőzések, pl. endocarditis, arthritis, pneumonia, urethritis
alakulhatnak ki. A mellékvese kéreg kétoldali nekrózisa az életet súlyosan veszélyeztető, az endokrin
homeostasis összeomlásával járó Waterhouse–Friderichsen-szindróma.
3.3.17. ábra. Meningococcus sepsis. A bőrön láthatóak a nyomásra el nem halványuló petechiák, bőrvérzések és
a kézen a nekrotikus, gangrénás elváltozások. (Immunization Action Coalition, eredeti felvételek: CDC, Atlanta,
USA)
A fertőzés elleni védelem meghatározó tényezője a szérum komplement rendszer épsége és az elsősorban tok-,
részben egyéb sejtfal antigénekre fajlagos baktericid antitestek jelenléte. Ezt támasztja alá, hogy az anyai
antitestek szintjének csökkenése, azaz 3–6 hónapos kor után jelentősen nő a fertőzés gyakorisága, illetve, hogy a
késői komplement komponensek veleszületett hiánya drámaian növeli a súlyos, szisztémás fertőzések
valószínűségét.
Laboratóriumi diagnózis
A minta elsősorban az agygerincvelői folyadék, esetleg bőr-biopsia, ízületi vagy légúti váladék. Itt is, mint
minden meningitis gyanú esetén kötelező a hemokultúra. Ez utóbbi számos olyan esetben adhat pozitív
eredményt, mikor a liquor vizsgálata negatív, nem beszélve az olyan esetekről, mikor a liquor vizsgálatára nincs
mód (pl. magas agy-gerincvelői nyomás). A mikroba hidegérzékenysége miatt a mintát tilos hűteni, azt
sürgősséggel kell a laboratóriumba juttatni. A liquor általában mutatja a tipikus gennyes meningitisre jellemző
paramétereket: magas fehérje- és alacsony cukorérték, neutrophil fehérvérsejtek tömeges jelenléte mellett. A
centrifugált liquor üledékéből végzett Gram-festés eredménye (Gram-negatív diplococcusok döntően
intracellulárisan neutrophil leukocytákban – 3.3.18. ábra) gyors segítséget jelent a klinikusnak. Majdnem ilyen
gyors eredménnyel járhat a tok antigén liquorból történő kimutatása is latex agglutinációval, ami különösen egy
negatív mikroszkópos lelet (nem ritka előzetes antimikróbás kezelés után) mellett értékes. A kórokozó véres, de
főleg csokoládé agaron, emelt CO2 tenzió mellett tenyészthető. Elsősorban járványtani szempontból jelentős a
kitenyészetett törzs tok antigén típusának meghatározása.
301
Created by XMLmind XSL-FO Converter.
3. RÉSZLETES MIKROBIOLÓGIA
3.3.18. ábra. Meningococcusok liquor mintában. Gram-festés. Gram-negatív, kicsit lapos, vese vagy zsemle
alakú Gram-negatív diplococcusok (nyíl) elsősorban intracellulárisan, polimorfonukleáris leukocytákban. (Dr.
Joan Barenfanger felvétele, Memorial Medical Center, Springfield IL, USA, a szerző engedélyével
Bár léteznek DNS amplifikáción alapuló molekuláris eljárások, ezek egyelőre széles körben nem terjedtek el.
Terápia és megelőzés
A N. meningitidis, bár csökkent érzékenységű törzsek előfordulnak, mind a mai napig jól reagál a
penicillinkezelésre. Lényeges azonban, hogy a monoterápiát, a gyakorlatban azt is általában ceftriaxonnal, csak
a pontos etiológia biztos ismeretében szabad megkísérelni (A kombinált kezelés elveit lásd a 4.4. fejezetben).
Tekintve, hogy a kórkép igen gyors lefolyású lehet, a kezelés megkezdése már a gyanú felmerülésekor kötelező.
A beteg közvetlen környezetében élő kontaktokat (pl. közvetlen családtagokat) a hordozást megszüntető
rifampicin, esetleg ciprofloxacin vagy ceftriaxon kemoprofilaxisban részesítjük. A rezisztencia kialakulásának
veszélye miatt azonban a kemoprofilaxis ezen a közvetlen körön kívül nem javasolt.
A tisztított tok poliszaharid bivalens (A+C), illetve tetravelans (A+C+W135+Y) parenterális oltóanyagként 2
éves kor felettiek oltására alkalmas. A védettség 3–5 éves, immunológiai memóriát nem indukál és az orr-garat
hordozást nem szünteti meg. Két éves kor alattiak oltására a C poliszaharid fehérjével való konjugált formáját
használjuk, mely már indukál memóriát, és a hordozást is csökkenti, amiben része lehet a horda-immunitás
kialakulásának is. A B szerocsoport ellen jelenleg nem rendelkezünk vakcinával, aminek oka, hogy a B antigén
poli-sziálsavat tartalmazó struktúrái hasonlóságot mutatnak humán antigénekhez, így annak az immunrendszer
által történő idegenkénti felismerése korlátozott. A B csoport LOS-ával, illetve külső membrán fehérjéivel
végzett kísérletek során eddig a járványoknak csak törzsspecifikus korlátozását sikerült elérni. Bár a védőoltás
mindenki számára javasolt, különösen az komplement deficienciában, haemoglobinopathiakban, lép funkció
zavarokban szenvedők, illetve lépirtottak esetén.
Járványtan
Hazánkba a mikrobiológiailag igazolt esetszám évek óta 50 alatt van, a tényleges valamivel magasabb lehet. A
mikroba cseppfertőzéssel terjed, a kórokozó kolonizálja az orr-garat nyálkahártyáját. Az egészségesek között az
átmeneti, hetekig, hónapokig tartó, de tünetmentes hordozás aránya, kortól (főleg iskoláskorúak és fiatal
felnőttek) és földrajzi területtől függően 1-20%, járványos időszakban, a betegek környezetében ennél
lényegesen magasabb is lehet. A fertőzésre a legérzékenyebbek, a passzív anyai védettség megszűnésével, a 3–6
hónapos kor után, néhány éves kor alatt a csecsemők. A fertőzések a téli hónapokban, a járványok elsősorban a
zsúfoltságban (laktanyák, iskolák) élők között gyakoribbak. Bár a kolonizáció többnyire nem vezet betegséghez,
gyakorisága (pl. zsúfoltság esetén) már csak statisztikai okok miatt is növeli a fertőzés felé történő progresszió
gyakoriságá