Пневмококковые инфекции - инфекционные заболевания у детей
Пневмококки относятся к обычным обитателям верхних дыхательных путей человека, но в определенных условиях могут стать возбудителями инфекционных заболеваний. Название «Diplococcus pneumoniae», которое они получили в соответствии с таксономией 1920 г., в последующем было заменено на Streptococcus pneumoniae.
Этиология. Пневмококки представляют собой грамположительные ланцетовидные, капсулообразующие диплококки. В тканях и жидкостях организма они могут обнаруживаться в виде отдельных кокков или цепочек. Различия в составе капсульного полисахарида позволили выделить более 80 разных серотипов микроорганизма. Антисыворотка к одним пневмококковым полисахаридам часто обусловливает перекрестные реакции с другими серотипами и даже с антигенами других бактерий. Для человека патогенны только гладкие капсульные штаммы пневмококков. Вирулентность частично коррелирует с величиной капсулы, однако пневмококки с одинаковой по размерам капсулой могут обладать разнообразной вирулентностью. Полностью инкапсулированные штаммы (например, тип 3) обладают наибольшей вирулентностью. Вещества, входящие в состав капсулы, препятствуют фагоцитозу, но механизм этого явления остается неясным.
Выделены и соматические антигены пневмококка, например субстанция С клеточной стенки, характеризующая преимущественно видовые, но не серотипические особенности возбудителя. Антиген R является видоспецифическим белком поверхностных слоев микробной клетки. Выделен также типоспецифический антиген М, не связанный с антифагоцитарными способностями пневмококка. Антитела к С, М и R антигенам обусловливают незначительную часть иммунитета. Основное значение в защитных реакциях имеют антитела к капсульным антигенам. Пневмококки продуцируют гемолитический токсин, так называемый пневмолизин, и токсически действующую нейраминидазу. При разрушении возбудителя высвобождается эндотоксин, вызывающий геморрагии на коже и слизистых оболочках у кролика. Роль этих субстанций в развитии заболевания у человека остается неизвестной.
На твердых питательных средах пневмококки образуют непигментированные с вдавлениями в центре колонии, окруженные зоной неполного (альфа) гемолиза. Капсулу пневмококков можно увидеть при обработке микроорганизмов типоспецифической антисывороткой, смешанной с соответствующим капсульным полисахаридом. При этом капсула пневмококка приобретает способность преломлять световые лучи.
Эпидемиология. Многие здоровые лица являются носителями пневмококков. Почти у 50% здоровых детей в верхних дыхательных путях обнаруживают пневмококки серотипов 6, 19 и 23. Последние вместе с серотипами 9, 11, 14, 15 и 18 составляют около 80% всех форм пневмококков, выделяемых от человека. Часто один и тот же серотип обнаруживается непрерывно в течение продолжительного времени (45 дней — 6 мес.). Однако столь длительное бактерионосительство не сопровождается развитием местного или общего иммунитета, предотвращающего повторное заражение тем же самым серотипом пневмококка. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что в носоглотке человека одновременно могут сосуществовать разные серотипы микроорганизма. У детей даже при тесном и длительном контакте совсем необязательно происходит инфицирование пневмококками. Наибольшая частота бактерионосительства наблюдается в течение первых 2 лет жизни, а затем она значительно снижается. Чаще всего пневмококки обнаруживаются в период с декабря по апрель и реже всего в июле, августе и сентябре.
Заболевания у взрослых обусловливаются преимущественно пневмококками серотипов 1—8. Из 305 детей, госпитализированных по поводу пневмококковой бактериемии, у 90% были обнаружены серотипы 1, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 14, 18, 19 и 23. Причины этих различий не были установлены. Пневмококковые инфекции чаще всего встречаются у детей в возрасте от 4 мес. до в лет и у взрослых в возрасте старше 50 лет. Заболевание развивается преимущественно у детей с дефицитом типоспецифических антител в сыворотке.
Пневмококковые заболевания обычно спорадические, их частота и тяжесть наиболее велики у больных с серповидно-клеточной анемией, аспленией, спленозом, дефицитом гуморального (В-лимфоцитарного) иммунитета или недостаточностью комплемента.
Патогенез и патоморфология. Пневмококки необходимо рассматривать как потенциальные патогены. Неспецифические механизмы местного иммунитета, в том числе присутствие других микроорганизмов в носоглотке, значительно ограничивают размножение пневмококка. Аспирация секрета, содержащего пневмококки, предупреждается благодаря рефлексу с надгортанника, а также реснитчатым эпителием дыхательных путей, непрерывно смещающим инфицированную слизь в направлении к глотке. Если же пневмококки попадают в альвеолы, то развитие заболевания определяется дальнейшими взаимоотношениями между этими микроорганизмами и альвеолярными макрофагами.
Пневмококковые заболевания часто развиваются после вирусной инфекции дыхательных путей, при которой поражается реснитчатый эпителий и снижается его активность, а также подавляется активность альвеолярных макрофагов. Секрет дыхательных путей может задерживать процесс фагоцитоза. В тканях пневмококки начинают размножаться и распространяются с током лимфы и крови (бактериемия) или по контакту из места инфекции.
Тяжесть заболевания определяется вирулентностью возбудителя, его количеством, особенно при бактериемии, и состоянием реактивности макроорганизма. Наиболее неблагоприятен прогноз при массивной бактериемии и высокой концентрации капсульного полисахарида в крови. Тяжелая прогрессирующая форма заболевания развивается у большинства больных с антигенемией, несмотря на проводимую интенсивную антибиотикотерапию.
Важным дополнительным фактором в патогенезе пневмококковых инфекций являются некоторые особенности реактивности макроорганизма. При исследованиях последних лет была установлена повышенная предрасположенность к повторным тяжелым пневмококковым пневмониям и пневмококковому менингиту лиц с гомозиготным дефицитом СЗ или его гиперкатаболизмом. Заболевание в таких случаях развивается на фоне неполноценной онсонизации и фагоцитоза пневмококков. Повышенная склонность к пневмококковым инфекциям у больных с удаленной селезенкой или врожденным отсутствием ее, вероятно, связана с недостаточностью опсопизации пневмококков, а также с отсутствием фильтрующей функции селезенки при бактериемии. Пневмококковая инфекция также особенно часто развивается у больных с серповидно-клеточной анемией и другими формами гемоглобинопатий. У этих больных, по-видимому, отсутствует способность активировать СЗ другими способами и фиксировать этот опсонин к клеточной стенке пневмококков. Эффективность фагоцитоза снижается и при дефиците Т- и В-клеточного иммунитета в связи с недостаточностью опсониновых антикапсульных антител и неспособностью вызывать лизис и агглютинацию бактерий. Эти наблюдения подтвердили следующее: 1) опсонизация пневмококков определяется не только классическими механизмами, но и системой пропердина- 2) выздоровление при пневмококковой инфекции зависит от образования антикапсульных антител, действующих так же, как опсонины, усиливая фагоцитоз и способствуя гибели пневмококков.
Результаты недавно проведенных исследований свидетельствуют о том, что у здоровых лиц в острой фазе пневмококковой инфекции отмечается низкий уровень фактора В системы пропердина и соответственно недостаточная опсонизация. Эти наблюдения подтвердили тот факт, что пневмококковая инфекция развивается у лиц с преходящим и ранее развившимся угнетением фактора В. Иными словами, острая пневмококковая инфекция сопровождается накоплением этого компонента комплемента.
Распространение инфекции в тканях больных, прежде всего в легких, усиливается благодаря действию антифагоцитарной субстанции растворимого капсульного антигена пневмококков. Важную роль при этом играет фактор, способствующий развитию отека. Альвеолы легкого заполняются серозной, бедной клетками жидкостью. Вскоре в ней накапливаются многоядерные клетки и начинается процесс фагоцитоза. В последующем в экссудате увеличивается число макрофагов, усиливается фагоцитоз пневмококков. Процессы разрешения пневмонии завершаются через 7—10 дней. Введение действенных антибиотиков и типоспецифической сыворотки может ускорить процессы заживления. Патологические последствия пневмококковой пневмонии подробно изложены в разделе 10.66.
Клинические проявления. Клиническая симптоматика пневмококковой инфекции зависит от локализации основного патологического процесса. Чаще всего в него вовлекаются верхние и глубокие отделы дыхательных путей, нередко этому сопутствует вирусная инфекция. Развиваются пневмония, средний отит, синусит. Пневмококки остаются наиболее частыми возбудителями среднего отита у детей в возрасте старше 1 мес. Распространение инфекции может происходить по контакту, что приводит к развитию эмпиемы, перикардита, мастоидита, эпидурального абсцесса и в редких случаях менингита. Бактериемия может обусловить менингит, гнойный артрит, остеомиелит, эндокардит и абсцесс мозга. Пневмококковый остеомиелит, гнойный артрит и менингит чаще всего развиваются у детей с серповидно-клеточной анемией, врожденной или послеоперационной аспленией.
Недавно проведенные исследования способствовали выявлению взаимосвязи пневмококковой бактериемии с лихорадкой неясного происхождения, не сопровождающейся местными нарушениями. Чаще всего подобные состояния встречаются у детей в возрасте 6—24 мес. Температура тела у них повышается до 38,9 °С и выше, а число лейкоцитов до 20-109/л. У большинства детей подобные состояния быстро и самопроизвольно нормализуются, не оставляя последствий, но нередко после длительно сохраняющейся бактериемии выявляются средний отит, пневмония или менингит.
В последние годы четко подтверждено увеличение частоты пневмококковой бактериемии, менингита, эндокардита и эндофтальмита у детей в возрасте до 1 мес.
Первичный перитонит нередко имеет пневмококковое происхождение. Пути проникновения инфекции в этих случаях точно не известны, но следует учитывать роль бактериемии, возможности проникновения инфекции восходящим путем из половых путей, трансдиафрагмально по лимфатическим сосудам или через стенку кишечника. В этих случаях наблюдают острое начало заболевания, появление болей в животе, тошноту и рвоту. У некоторых больных в ближайшем анамнезе имеются указания на респираторную инфекцию или диарею. Определяется напряжение мышц брюшной стенки. Пневмококковый перитонит особенно часто развивается у детей с нефротическим синдромом.
Заболевания почек типа гломерулонефрита и кортикального тромбоза артериол нередко связаны с пневмококковой бактериемией. Локализованные гингивиты, гангренозные участки на коже лица или конечностей и диссеминированная внутрисосудистая коагуляция крови также могут представлять собой проявление пневмококковой бактериемии.
Диагноз. Точно диагноз пневмококковой инфекции может быть установлен на основании выделения пневмококков из очага воспаления или крови. В то же время микроорганизмы, обнаруженные в носоглотке больных пневмонией, средним отитом, септицемией или менингитом, могут не быть причиной заболевания.
Кровь для посева необходимо забирать у всех детей, больных пневмонией, менингитом, артритом, остеомиелитом, перитонитом, перикардитом или гангренозным поражением кожи. Рекомендовано также повторно сеять кровь, полученную у детей в возрасте 6—24 мес. с высокой температурой тела и лейкоцитозом без признаков инфекции. Пневмококки могут быть обнаружены в жидкостях организма в виде грамиоложительных диплококков ланцетовидной формы. Быстро установить диагноз помогает использование комбинированной сыворотки, содержащей высокие титры антител к 82 серотипам пневмококка. На ранней стадии пневмококкового менингита кокки могут быть найдены в СМЖ, в которой в этот момент содержится небольшое число клеток. Метод количественного иммуноэлектрофореза сыворотки, СМЖ или мочи с использованием комбинированной пневмококковой сыворотки может оказать значительную помощь в диагностике пневмококкового менингита или бактериемии. Пневмококковые антигены в крови и в моче можно также обнаружить при локализованных пневмококковых заболеваниях (например, пневмония, средний отит). Типоспецифическая антисыворотка значительно повышает точность серологических методов диагностики, а предшествующая антибиотикотерапия не оказывает достоверного влияния на их результаты. Метод количественного иммуноэлектрофореза мокроты оказывает существенную помощь, облегчая дифференциацию пневмококковой пневмонии от бактерионосительства.
Этот тест, как правило, бывает положительным у больных и отрицательным у здоровых носителей пневмококка.
Число лейкоцитов в крови больных обычно увеличено и достигает иногда 30 109/л, СОЭ также увеличена.
Дифференциальный диагноз. Лихорадка неясного происхождения у детей может сопровождать многие бактериальные, риккетсиозные и вирусные заболевания (см. раздел 9.10). Дифференциальный диагноз часто зависит от возможности обнаружить возбудитель при посеве крови. Рентгенографию грудной клетки необходимо проводить прежде всего детям младшего возраста, даже если при физикальном обследовании у них не обнаруживают признаков пневмонии.
Характерными рентгенологическими признаками пневмококковой пневмонии у взрослых и детей старшего возраста являются массивные инфильтративные изменения, занимающие нередко целую долю легкого. Для детей младшего возраста подобные изменения нетипичны. Рентгенологическая картина пневмококковой пневмонии у них неотличима от изменений, наблюдаемых при вирусной, грибковой, микоплазменной или бактериальной пневмонии. Дифференциальный диагноз возможен путем посева крови или материала, полученного при пункции легкого, а также с помощью серологических тестов.
Симптоматика пневмококкового менингита не отличается от клинических проявлений любого острого бактериального менингита. Специфическая этиология заболевания может быть установлена после получения результатов посева СМЖ или крови. Верхнедолевая пневмония может сопровождаться менингеальной симптоматикой (сопротивление при попытке наклонить голову) у больных без воспаления мозговых оболочек. Этот симптом, как и боли в животе при нижнедолевой пневмонии, несцецифичен для заболеваний пневмококковой этиологии.
Осложнения. Средний отит, обусловленный пневмококковой инфекцией, часто осложняется мастоидитом. Пневмококковая пневмония часто приводит к развитию бронхоэктазов. Осложнения пневмококкового менингита те же, что и при любом другом бактериальном менингите (см. раздел 9.17), за исключением более частого развития глухоты и гидроцефалии.
Постпневмококковый гломерулонефрит встречается сравнительно часто. По данным последних исследований, это связано со способностью пневмококкового полисахарида активировать систему комплемента, а также СЗ альтернативным путем. Действие этих факторов способствует развитию пролиферативного гломерулита, в начальной фазе обратимого.
Профилактика. Поливалентная пневмококковая вакцина прошла клинические испытания при заболеваниях взрослых. Как показали исследования, она обладает высокой иммуногенностью и редко вызывает побочные реакции. Действие вакцины на детей младшего возраста не удается точно предсказать. Восьмивалентная пневмококковая вакцина была использована для вакцинации детей в возрасте старше 2 лет из группы повышенного риска. При этом отмечено выраженное иммуногенное и защитное действие ее, позволяющее предотвратить развитие тяжелой пневмококковой пневмонии с летальным исходом. В настоящее время вакцина пневмовакс рекомендуется для введения детям в возрасте старше 2 лет при: 1) асплении независимо от ее причин- 2) нефротическом синдроме- 3) серповидно-клеточной анемии- 4) гемоглобинопатиях, близких к серповидно-клеточной анемии. Вводят ее в дозе 0,5 мл, в которых содержится по 50 мкг каждого из серотипов входящих в нее полисахаридов, однократно подкожно ли внутримышечно. Оптимальные сроки ревакцинации не установлены. Иммунизация, проводимая в соответствии с указанными рекомендациями, не предотвращает заболеваний, вызываемых серотипами пневмококков, не включенными в эту вакцину. Более того, она не всегда предотвращает пневмококковую бактериемию с летальным исходом, даже если бактериемия вызвана штаммом пневмококка, серотипически идентичного одному из штаммов, входящему в состав вакцины. Другие, более совершенные вакцины, разработанные в последнее время, вызывают более выраженный эффект у детей в возрасте 10 лет и старше, чем у детей более младшего возраста. Введение гамма-глобулина детям с гипогаммаглобулинемией (уровень IgG ниже 2 г/л) способствует уменьшению частоты пневмококковой бактериемии и менингита, но не пневмококковых заболеваний органов дыхания. Пенициллин G или V в дозе 25 000 ЕД/кг в сутки в 4 приема можно назначать больным с врожденной или приобретенной аспленией. Результаты контролируемых исследований подтвердили тот факт, что эта форма профилактики эффективна в отношении развития пневмококковой бактериемии.
Лечение. Пенициллин является препаратом выбора при пневмококковых инфекциях. Дозы его и продолжительность лечения варьируют. Больным с неосложненной пневмонией или средним отитом можно назначать пенициллин по 50 000 ЕД/кг в сутки в 4 приема для приема внутрь в течение 7—10 дней. Больным пневмонией, менингитом или эндокардитом вводят пенициллин G в дозе 400 000 ЕД/кг в сутки внутривенно. При неосложенном менингите лечение продолжается в течение 5 дней после нормализации температуры тела, но в общей сложности не менее 10 дней- при эндокардите или остеомиелите продолжительность лечения составляет 4—6 нед.
Детей с лихорадкой неизвестного происхождения и пневмококковой бактериемией и нелеченых необходимо повторно обследовать для выявления возможных очагов инфекции. В зависимости от характера последних назначают соответствующую антибиотикотерапию. Если же источники бактериемии не удается обнаружить, а лихорадочное состояние продолжается, ребенка необходимо госпитализировать. После повторных посевов крови и СМЖ назначают парентеральное введение пенициллина. В домашних условиях можно лечить детей с хорошим самочувствием и нормальной температурой тела при условии систематического наблюдения врача и квалифицированного обследования. Положительные результаты повторного посева крови у больных с хорошим или значительным улучшением самочувствия позволяют перевести их на энтеральное лечение пенициллином V в суточной дозе 50 000 ЕД/кг в 4 приема. При отрицательных результатах повторного посева крови лечение продолжают еще в течение нескольких дней.
У больных могут быть выделены пневмококки со сниженной чувствительностью к пенициллину (минимальная бактериостатическая концентрация 0,2—0,4 мкг/мл). В подобных случаях необходимо проводить лечение ударными дозами антибиотиков, особенно больных менингитом. Желательно во всех случаях определять лекарственную чувствительность выделенных пневмококков с помощью метода разведений для коррекции тактики лечения. В последнее время все чаще приходится сталкиваться со штаммами пневмококков, устойчивыми ко многим антибиотикам и сульфаниламидам. Во многих случаях полирезистентные пневмококки были выделены у детей, находящихся на лечении в стационарах США по поводу менингита и бактериемии. Невозможность заранее предвидеть или предсказать лекарственную устойчивость возбудителя создает необходимость проводить во всех случаях соответствующее бактериологическое исследование всех штаммов пневмококков, выделенных из крови и СМЖ. Лекарственная устойчивость возбудителя при данных локализациях заболевания служит показанием для проведения внутривенного лечения ванкомицином.
Эритромицин, цефалоспорины, клиндамицин и левомицетин могут с успехом использоваться для лечения больных, не переносящих пенициллин. Однако клиндамицин и цефалоспорин не следует назначать при пневмококковом менингите или эндокардите. Сульфадиазин и судьфизоксазол также эффективны при пневмококковой пневмонии. Тетрациклин в подобных случаях не следует назначать из-за участившихся случаев устойчивости возбудителя к нему.
Прогноз. Исход заболевания зависит от возраста больного, состояния его защитных сил, вирулентности возбудителя и локализации инфекции. Наиболее высокая смертность наблюдается при пневмококковом менингите (около 5—10%). Сведения о смертности при пневмококковой пневмонии или бактериемии у ранее здоровых детей отсутствуют. Уровни заболеваемости и смертности наиболее высоки у больных с лейко- или тромбоцитопенией, у очень маленьких детей и при снижении иммунитета (серповидно-клеточная анемия, аспления, спленэктомия, иммуносупрессивная терапия, дефицит Т- и В-лимфоцитов, нехватка комплемента, онкологические заболевания).
