Moraxella catarrhalis — неинкапсулированный гр/o-диплококк, специфичный для человека патоген, который колонизирует ДП, начиная с младенчества.
Модели колонизации и инфицирования М. catarrhalis меняются в странах, где широко используются пневмококковые конъюгированные вакцины. Наиболее важное клиническое проявление инфекции М. catarrhalis у детей — средний отит.
а) Этиология. Moraxella catarrhalis долгое время считалась комменсалом ВДП. Среди штаммов М. catarrhalis существует значительная генетическая гетерогенность. Некоторые белки внешней мембраны демонстрируют различия в последовательностях между штаммами, особенно в областях белков, которые экспонируются на бактериальной поверхности.
Эндотоксин М. catarrhalis не имеет повторяющихся боковых цепей полисахарида и, т.о., является липоолигосахаридом (LOS; англ, lipo-oligosaccharide). В отличие от др. гр/о респираторных патогенов, таких как Haemophilus influenzae и Neisseria meningitidis, LOS M. catarrhalis относительно консервативен; были идентифицированы только 3 серотипа (А, В, С) на основе структуры олигосахаридов.
Генетические и АГн-различия между штаммами объясняют наблюдение, что устранение инфекции одним штаммом не вызывает защитный иммунитет по отношению к др. штаммам. М. catarrhalis вызывает рецидивирующие инфекции, которые обычно представляют собой повторное заражение новыми штаммами.
б) Эпидемиология. Экологическая ниша М. catarrhalis — ДП человека. Бактерия не была выделена от животных или из источников окружающей среды. Возраст является наиболее важным фактором, определяющим распространенность колонизации ВДП. Обычно в младенчестве колонизация носоглотки представляет собой динамический процесс с активным оборотом в результате приобретения и выведения штаммов М. catarrhalis. Наблюдаются некоторые географические различия в темпах колонизации.
На основе выделения ежемесячных или двухмесячных культур колонизация в течение 1 года жизни может колебаться в пределах 33-100%. Несколько факторов, вероятно, объясняют эту вариативность между исследованиями, включая условия жизни, посещение детских садов, гигиену, факторы окружающей среды (напр., курение в домашних условиях) и генетику населения. Распространенность колонизации с возрастом неуклонно снижается. Понимание характера колонизации носоглотки важно, потому что патогенез среднего отита включает миграцию бактерии из носоглотки в среднее ухо через евстахиеву трубу.
Широкое использование пневмококковых полисахаридных вакцин во многих странах привело к изменению характера колонизации носоглотки среди населения. Произошло относительное увеличение колонизации невакцинными серотипами пневмококков, нетипируемыми Н. influenzae и М. catarrhalis. Приведут ли изменения в моделях колонизации к истинному увеличению числа новых эпизодов среднего отита и синусита, вызванных нетипируемыми Н. influenzae и М. catarrhalis, требует постоянного мониторинга.
в) Патогенез инфекции. Штаммы М. catarrhalis различаются по своим вирулентным свойствам. Вид состоит из устойчивых к комплементу и чувствительных к комплементу генетических линий, при этом устойчивые к комплементу штаммы сильнее связаны с вирулентностью. Штаммы, вызывающие инфекцию у детей, отличаются по нескольким фенотипическим характеристикам от штаммов, вызывающих инфекцию у взрослых, у которых наиболее частым клиническим проявлением является инфекция НДП на фоне ХОБЛ.
Наличие нескольких молекул адгезина с различными свойствами по отношению к различным рецепторам клеток хозяина отражает важность прикрепления к эпителиальным клеткам ДП человека в патогенезе заболевания. М. catarrhalis долгое время рассматривалась исключительно как внеклеточный патоген. Однако теперь известно, что эта бактерия вторгается в несколько типов клеток, включая клетки бронхиального эпителия, мелкие клетки ДП и альвеолярные клетки 2 типа. Кроме того, М. catarrhalis находится в/клеточно в лимфоидной ткани, обеспечивая резервуар для сохранения в ДП человека.
Как и многие гр/о-бактерии, М. catarrhalis выделяет пузырьки со своей поверхности во время роста. Эти везикулы поглощаются респираторными эпителиальными клетками и опосредуют несколько механизмов вирулентности, включая активацию В-клеток, индукцию воспаления и доставку β-лактамаз. Анализ геномов показывает умеренную генетическую гетерогенность между штаммами.
М. catarrhalis образует биопленки in vitro и в среднем ухе у детей с хроническим и рецидивирующим средним отитом. Биопленки — сообщества бактерий, заключенных в матрицу, прикрепленную к поверхности. Бактерии в биопленках более устойчивы к АБ и иммунным ответам хозяина, чем бактерии, индивидуально растущие в планктонной форме.
г) Клинические проявления. М. catarrhalis вызывает преимущественно инфекции слизистых оболочек у детей. Механизм заражения — миграция возбудителей инфекции из носоглотки в среднее ухо в случае среднего отита или в носовые пазухи в случае синусита. Причиной возникновения как среднего отита, так и синусита часто является предшествующая вирусная инфекция.
1. Острый средний отит. У 80% детей к 3 годам наблюдается >1 эпизодов среднего отита. Средний отит — самая частая причина, по которой дети получают АБ. На основании посева жидкости из среднего уха, полученной с помощью тимпаноцентеза, преобладающими причинами острого среднего отита являются Streptococcus pneumoniae, Н. influenzae и М. catarrhalis. М. catarrhalis выделяют из жидкости среднего уха у 15-20% пациентов с острым средним отитом.
Когда используются более чувствительные методы (напр., ПЦР), количество образцов жидкости среднего уха у детей со средним отитом, в которых обнаруживается М. catarrhalis, значительно больше, чем при посеве. Распределение возбудителей среднего отита меняется в результате широкого применения пневмококковых конъюгированных вакцин с относительным увеличением количества Н. influenzae и М. catarrhalis.
Острый средний отит, вызванный М. catarrhalis, клинически протекает легче, чем средний отит, вызванный Н. influenzae или S. pneumoniae, с меньшей лихорадкой и меньшей частотой покраснения и отека барабанной перепонки. Однако наблюдается значительное совпадение симптомов, что делает невозможным прогнозирование этиологии у отдельного ребенка на основе клинических особенностей. Для постановки этиологического диагноза требуется тимпаноцентез, но он не выполняется рутинно, и поэтому лечение среднего отита обычно эмпирическое.
2. Рецидивирующий средний отит и средний отит. Средний отит с выпотом — это наличие жидкости в среднем ухе при отсутствии признаков и симптомов острой инфекции. Дети, у которых в год наблюдается >4 эпизодов острого среднего отита или у которых наблюдается выпот в среднем ухе не <8 мес/год, предрасположены к отиту. У этих детей наблюдается кондуктивная тугоухость, которая может привести к задержке речевого и языкового развития.
Анализ жидкости среднего уха у детей со средним отитом с выпотом с использованием чувствительных молекулярных методов (напр., ПЦР) показывает, что бактериальная ДНК присутствует в 80% образцов от таких детей. Действительно, ДНК М. catarrhalis присутствует как отдельно, так и в качестве сопутствующего патогена в большей доле случаев среднего отита с выпотом, чем при остром среднем отите. Биопленки могут объяснить эти различия, хотя достоверных доказательств нет.
3. Синусит. Небольшая часть вирусных инфекций ВДП осложняется бактериальным синуситом. Согласно результатам исследований, в которых используется пункция носовых пазух, на М. catarrhalis приходится 20% случаев острого бактериального синусита у детей и меньшая доля у взрослых. Синусит, вызванный М. catarrhalis, клинически неотличим от синусита, вызванного S. pneumoniae или Н. influenzae.
4. Бактериемия. М. catarrhalis редко вызывает бактериемию или инвазивные инфекции у детей. Когда возникает бактериемия, обычно источником инфекции являются ДП. У некоторых детей есть исходно иммунодефицитные состояния, но при инвазивных инфекциях, вызванных М. catarrhalis, какого-то особого иммунодефицита не наблюдается.
д) Диагностика. Клинический диагноз среднего отита ставится при обнаружении жидкости в среднем ухе при пневматической отоскопии. Для установления этиологического диагноза требуется тимпаноцентез, но эта процедура не является рутинной. Выбор АБТ среднего отита является эмпирическим и обычно основывается на рекомендациях. Лечение бактериального синусита также является эмпирическим, поскольку для определения этиологии синусита требуется пункция пазухи, которая также не проводится в рутинном порядке.
Ключом к постановке микробиологического диагноза является ДД М. catarrhalis от комменсальных организмов Neisseria, которые являются частью нормальной флоры ВДП. Действительно, трудность отличить колонии М. catarrhalis от Neisseria spp. отчасти объясняет, почему в прошлом М. catarrhalis игнорировалась как патоген ДП. М. catarrhalis образует круглые непрозрачные колонии, которые можно перемещать по поверхности агара без разрушения — «признак хоккейной шайбы». Кроме того, через 48 ч колонии М. catarrhalis, как правило, становятся крупнее, чем Neisseria, и приобретают розовый цвет.
Разнообразные биохимические тесты позволяют отличить М. catarrhalis от Neisseria spp.; доступны коммерческие наборы, основанные на этих тестах.
В стадии разработки находятся чувствительные тесты, использующие ПЦР для обнаружения бактериальных патогенов в секретах ДП человека. Их применение, вероятно, предоставит новую информацию об эпидемиологии и характере заболевания М. catarrhalis.
е) Лечение. В некоторых случаях средний отит, вызванный М. catarrhalis, разрешается спонтанно. Лечение среднего отита эмпирическое, и клиницистам рекомендуется следовать рекомендациям ААР.
В 1970-1980 гг. во всем мире штаммы М. catarrhalis быстро приобрели β-лактамазу, что сделало практически все штаммы устойчивыми к ампициллину. Когда М. catarrhalis присутствует в качестве сопутствующего патогена при среднем отите, его β-лактамаза снижает восприимчивость нетипируемых Н. influenzae и S. pneumoniae к ампициллину. Характеристики чувствительности к противомикробным ЛП оставались относительно стабильными на протяжении десятилетий. Однако штаммы М. catarrhalis, устойчивые к макролидам и фторхинолонам, были выделены в нескольких центрах Азии.
Для более широкого отслеживания потенциального появления устойчивых штаммов будет важно тщательное наблюдение. Большинство штаммов М. catarrhalis чувствительно к ампициллину/клавулановой кислоте, цефалоспоринам расширенного спектра действия, макролидам (азитромицин, кларитромицин), триметоприм-сульфаметоксазолу и фторхинолонам.
ж) Профилактика. Вакцин для предотвращения среднего отита и др. инфекций, вызываемых М. catarrhalis, пока не существует, они находятся в стадии разработки.
