Protothecosis

Prototheca wickerhamii , det mest almindelige patogen, der forårsager protothecosis hos mennesker

Den protothecosis er en infektionssygdom , som hos mennesker, kvæg , hunde og andre arter kan forekomme og grønne alger af slægten Prototheca udløses. Disse alger og deres slægtninge fra slægten Helicosporidium er specielle inden for algerne, idet de også kan udløse infektioner i organismer, der ikke viser nogen forstyrrelse af immunsystemet . De to mest almindelige arter er Prototheca wickerhamii og Prototheca zopfii . Hos mennesker er sygdommen, som først blev beskrevet i 1964, hovedsagelig forårsaget af P. wickerhamii . Begge typer er patogene for hunde . Algerne forekommer over hele verden i spildevand og i jord; På trods af det relativt høje infektionstryk er infektioner sjældne og kan relateres til defekter i immunsystemet . Terapi er ikke standardiseret; forskellige procedurer med svampedræbende midler , kirurgisk excision og desinfektion er beskrevet i litteraturen .

Prototeker

Da prototheques først blev isoleret i 1894, blev de stadig betragtet som svampe . Efter at deres taksonomiske status længe havde været kontroversiel, anses prototheques nu for at have udviklet sig gennem mutationer fra de encellede grønalger af slægten Chlorella . Cellevæggen i Chlorella indeholder imidlertid galactose og galactosamin , mens Prototheca ikke indeholder disse stoffer . Chloreller indeholder klorofyl og udfører således fotosyntese , mens prototheques ikke indeholder klorofyl og fodres saprotroft , dvs. på rådnende organisk materiale.

Protothecosis hos mennesker

Patogenese

Om patogenesen af protothecosis er lidt kendt. Prototheques har generelt lav virulens, og infektioner er normalt lokaliserede. Infektionen sker på den ene side gennem overfladisk kontakt med forurenede stoffer; forurening af hudskader med prototyper synes imidlertid at være mere almindelig.

Mere alvorlige former for prototekose forekommer normalt kun, når immunsystemet forstyrres . Især cellulær immunitet synes at spille en vigtig rolle: Prototheken phagocytoseres i den sunde organisme af neutrofile granulocytter (PMN'er) og gøres dermed uskadelige, hvorved tilstedeværelsen af IgG og varmestabil opsonin er vigtig for optimal kontrol. Imidlertid forårsager hverken neutropeni på grund af kræft, men de fleste tilfælde af AIDS har normalt en øget risiko for prototekose. Det antages, at mere alvorlige former for prototekose er forbundet med kvalitative og kvantitative mangler i PMN'ernes funktion.

Epidemiologi

Protothecosis er en sjælden infektion hos mennesker og overføres normalt ikke fra person til person; snarere forekommer infektion gennem prototheques i miljøet. Prototheken lever commensally på kroppen overflade kan udløse en opportunistisk infektion i tilstedeværelsen af disponerende faktorer : Prototheken er fundet på huden og fingernegle samt i luftvejene og fordøjelseskanalen hos raske mennesker. I mere end halvdelen af ​​alle kliniske tilfælde af prototekose kan lokal eller systemisk immundefekt demonstreres som en gunstig faktor.

Risikofaktorer for prototekose inkluderer et svækket immunsystem forbundet med brugen af kortikosteroider eller kræft i det hæmatopoietiske system , organtransplantationer og kirurgi generelt, diabetes mellitus og alkoholafhængighed . Sygdomme behandlet med immunsuppressive lægemidler øger også risikoen for prototekose. De fleste patienter er ældre end 30 år; Tilfælde hos nyfødte og børn forekommer også.

Geografisk forekommer prototekose på alle kontinenter undtagen Antarktis . Det er over gennemsnittet i det sydvestlige USA og i landdistrikterne i Taiwan . Rismarkarbejdere, fiskere, landmænd, akvariumarbejdere og mennesker, der håndterer rå skaldyr, er særligt udsatte .

klinik

Protothecosis er opdelt i tre kliniske former: kutane læsioner ( kutan protothecosis ), bursitis olecranon (albue bursitis) og kropsudbredte eller systemiske infektioner. Usædvanlige former er også beskrevet, såsom urinvejsinfektion , colpitis (betændelse i de kvindelige kønsorganer), lungebetændelse og meningitis . Hudinfektioner og olecranon bursitis er normalt kroniske; akutte systemiske former er sjældne og forekommer kun hos patienter med et stærkt svækket immunsystem.

Kutan prototekose

Kutan prototekose (hudform) er den mest almindelige form for sygdommen, der forekommer hos mennesker og tegner sig for lidt mere end halvdelen af ​​alle tilfælde. Det kan forekomme i forbindelse med skader på huden og / eller slimhinden, men forekommer også uafhængigt af skader. Symptomer udvikler sig langsomt og heler normalt ikke spontant. Læsionerne er normalt sårdannede (sårdannede), purulente og crusty, men de kan tage andre former. Hvis prototekose opstår som en komplikation efter en kirurgisk procedure, kan det føre til dannelse af knuder , synovitis (ledbetændelse) og kroniske grædende sår.

Der antages en inkubationsperiode på flere uger . Læsionerne forbliver normalt lokale og spredes kun hos immunkompromitterede patienter. De findes hovedsageligt på udsatte steder, dvs. i ekstremiteter og ansigt .

Olecranon bursitis

Forårsaget af Proto counters bursitis olecranon er en betændelse i bagsiden af albueleddet, der er placeret bursa , bursa subcutanea olecranon . Infektionen er normalt resultatet af perforerende (hudpiercing) skader, der gør det muligt for prototheca at komme ind i bursa. Symptomer vises flere uger efter skaden og manifesteres af en hævet, let hærdet og smertefuld bursa. Infektioner forårsaget af forurening af et eksisterende sår og infektioner uden tidligere perforeringsskader er også beskrevet.

Systemisk prototekose

Den systemiske eller formidlede prototekose forekommer primært hos patienter med nedsat immunforsvar. 23 tilfælde er blevet beskrevet verden over; i 21 af dem var patogenet P. wickerhamii . De mest hyppigt berørte strukturer er hud og subkutant væv , tarmene , bughinden , blod og milt . Systemisk prototekose er mest almindelig som en komplikation af kræft, organtransplantationer eller AIDS. I tre af de beskrevne tilfælde var protothekal peritonitis resultatet af kateterisering . Protothecal sepsis som en komplikation af et centralt venekateter er også blevet beskrevet. Ud over protothecosis findes ofte andre infektioner med opportunistiske patogener hos berørte patienter på grund af deres immunmangel .

diagnose

Prototekose opdages normalt sent, fordi det ikke er en høj prioritet som en differentiel diagnose af infektion. Typisk mistænkes prototekose kun, når patienter har været behandlet uden held mod andre patogener over en lang periode. Diagnosen er for det meste baseret på den morfologiske identifikation af prototyperne under mikroskopet , hvorved forskellige farver kan bruges. Undersøgelsen kan udføres direkte med sårekssudat og / eller vævsprøver; en mikrobiologisk kultur anbefales også . Derudover er molekylærbiologiske metoder til diagnostik blevet beskrevet. Serologiske tests synes imidlertid ikke at være egnede til diagnose hos mennesker.

mikroskopi

Prototheken er kugleformede til ellipsoide , har en udtalt cellevæg og indeholder flere tykvæggede bilporer . Diameteren varierer mellem 8,1 × 24 μm og 10,8 × 26,9 μm; de sfæriske bilporer har en diameter på 9 til 11 um. I modsætning til gær danner prototheke ikke knopper . De er vanskelige at plette med HE-farvning , men kan let farves med Gridley-farvning , Grocott-Gömöri-farvning eller PAS-reaktion . Prototheca kan forveksles morfologisk med flere svampe , herunder Blastomyces dermatitidis , Cryptococcus neoformans og Pneumocystis jirovecii .

• 

  HE-farvning ( eosinofil infiltrering tydeligt synlig)

• 

  Grocott-Gömöri-farvning

• 

  PAS-farvning

Ud over store mængder prototyper kan der også observeres et antal patologiske reaktioner i vævsafsnit . Mulige reaktioner spænder fra granulomatøs betændelse med udtalt vævsnekrose til fuldstændig fravær af inflammatoriske reaktioner på trods af tegn på prototek. I kutan prototekose er organismerne normalt placeret i den midterste og papillære dermis . Disseminerede prototekoser fører til udtalt eosinofil infiltrering og fibrose i de berørte organer.

mikrobiologi

Den mikrobiologiske identifikation af prototyper er baseret på udseendet af kolonierne , mikroskopisk identifikation og adskillige karakteristiske metaboliske egenskaber i kulturen. Prototheks er relativt krævende og kan let dyrkes på forskellige rutinemæssigt tilgængelige næringsmedier . Imidlertid er mange af de selektive næringsmedier, der er almindelige i svampekultur, uegnede til dyrkning, fordi cycloheximidet, de indeholder, også hæmmer proliferationen af ​​prototheca. Medier, der er egnede til dyrkning af prototeker, er Sabouraud dextrose-agar , blodagar , oksekødsbuljong og hjerne-hjerte- agar . Da prøver ofte indeholder andre mikroorganismer ud over prototyper , tilføjes 5-fluorocytosin og kaliumhydrogenphthalat , som hæmmer væksten af ​​de fleste bakterier og svampe , til udvælgelse . Protothecae kan skelnes fra gær ved tilsætning af ribostamycin , som hæmmer væksten af ​​prototheca, men ikke af gær.

Den inkubation udføres ved 30 ° C i 72 timer. For langsomt voksende prototyper kan inkubation i syv dage ved 25 ° C være nødvendig. Temperaturoptimumet er mellem 25 og 37 ° C, og kolonier er normalt synlige efter 48 timer. Makroskopisk ser de ud til at være bløde, fugtige, gærlignende, hvide eller let gullige. Organismerne vokser enten aerobt eller mikroaerofilt .

P. wickerhamii og P. zopfii , de to vigtigste patogener af protothecosis, kan skelnes på basis af flere egenskaber, som er beskrevet i følgende tabel:

Molekylær Biologi

Mikroskopiske og mikrobiologiske undersøgelser er normalt tilstrækkelige til at diagnosticere prototekose. Derudover men også molekylærbiologiske metoder kan anvendes: Identifikationen af P. wickerhamii er ved fluorescens in situ hybridisering (FISH) ved anvendelse af rRNA ved tilsvarende DNA - mulige prober, fordi Proto's cellevægge tæller ved forbehandling med CTAB for disse prober kan gøres gennemtrængelig . Identifikation af P. zopfii ved hjælp af PCR af den rDNA er også mulig.

terapi

Modstandssituation in vitro

Prototheks viser en vis naturlig modstandsdygtighed over for antibiotika og antimykotika in vitro og kan også erhverve nye modstande i løbet af behandlingen. Den naturlige modstandssituation er vist i den følgende tabel. Tilstedeværelsen af ​​en β-lactamase blev også påvist for P. zopfii .

^* Tetracyclin og Amphotericin B viser en synergistisk virkning mod Prototheken.

Protothekens følsomhed over for polyener og azoler forklares ved, at deres cellemembraner indeholder ergosterol . En MIC-test af prototyperne for resistens er normalt ikke nødvendig i praksis, fordi de opnåede resultater derved kun korrelerer i begrænset omfang med terapiens kliniske succes . Modstandstest anbefales derfor kun, hvis terapiforsøg mislykkes.

Terapiprotokoller

Der er hverken standardiserede behandlingsanbefalinger eller konsistente kliniske behandlingsresultater for prototekose. Der er heller ingen kliniske studier, der sammenligner forskellige behandlinger. I praksis kombineres kirurgiske former og lægemiddelterapiformer. Protothecosis heler ikke spontant, og behandlingssvigt er ikke ualmindeligt.

I kutan prototekose inkluderer de beskrevne vellykkede terapier fuldstændig kirurgisk udskæring af det berørte hudområde, topisk anvendelse af amphotericin B og forskellige azoler, topisk anvendelse af amphotericin B i kombination med systemisk administration af tetracycliner, systemisk administration af amphotericin B med og uden excision og systemisk indgivelse af tetracycliner. Behandlingssvigt er blevet beskrevet for tetracyclin, itroconazol, fluconazol, fluorocytosin og ketoconazol; inkonsekvent terapeutisk succes til systemisk indgivelse af penicillin , griseofulvin og emetin såvel som til lokal anvendelse af desinfektionsmidler, såsom hydrogenperoxid , chlorhexidin , kaliumpermanganat , kobbersulfat , picrinsyre , ammoniumforbindelser og kaliumiodid . Varigheden af ​​behandlingen varierer mellem et par dage og flere uger.

I tilfælde af olecranon bursitis forårsaget af Prototheken består terapi af kirurgisk fjernelse af den inficerede bursa. Alternativt kan dræning kombineret med instillation af amphotericin B i bursaen overvejes. Systemisk behandling med itraconazol i to måneder anbefales også.

Systemiske behandlinger med amphotericin B, en kombination af amphotericin B og doxycyclin og fluconazol er blevet beskrevet til formidlet protothecosis . Peritonitis forårsaget af Prototheken blev behandlet ved at administrere amphotericin B direkte intraperitonealt . Udskæring af det oprindelige infektionssted eller fjernelse af fremmedlegemer i kombination med systemisk lægemiddeladministration anbefales som den mest omhyggelige behandlingsmetode. Terapi med azoler betragtes kritisk, da de fleste behandlingssvigt opstod med denne gruppe lægemidler; brugen af ​​amfotericin B synes derfor at give mere mening. Varigheden af ​​den beskrevne terapi varierer meget og spænder fra fem dage til otte måneder; som et ekstremt tilfælde er en behandling af meningitis forårsaget af Prototheken med amfotericin B og azoler over seks år blevet beskrevet, hvilket imidlertid ikke kunne eliminere patogenerne.

Protothecosis i veterinærmedicin

Husdyrkvæg

Hos tamkvæg fører infektioner med Prototheken til tarm- og yverinfektioner (mastitis). Prototheque mastitis forekommer over hele verden; de fleste tilfælde af inficerede besætninger rapporteres fra Tyskland , USA og Brasilien . Prototheque mastitis er en alvorlig betændelse i yveret, der ikke kan behandles med medicin. Infektionen opretholdes åbenbart i en besætning af subklinisk syge udskillere. En populationsgendannelse kan udføres ved at identificere og slette inficerede dyr. Til diagnose er serologiske tests til antistoffer mod Proto-tællere nyttige; påvisningen af P. zopfii kan også udføres ved PCR. Prototheken dræbes ikke sikkert ved pasteurisering af mælken og udgør derfor en potentiel zoonotisk risiko.

Husdyr

Histologisk billede af en infektion med Prototheca zopfii hos en hund

Hos husdyr er der rapporteret om enkelte tilfælde med kutan, systemisk og formidlet prototekose. Det blev først beskrevet i 1969. Der er en disposition for collier og kvinder. Infektioner med protothecae fører enten til en hudinfektion eller oftere til formidlet protothecosis. I dette tilfælde trænger algerne ind i kroppen gennem munden eller næsen og fører til en tarminfektion. Derfra spredte de sig i øjne , hjerne og nyrer . Symptomerne på sygdommen er diarré , vægttab, svaghed, betændelse i øjnene , frigørelse af nethinden , inkoordination og krampeanfald .

Hunde med akut blindhed og diarré, der udvikler ekssudativ retinal løsrivelse, skal vurderes for prototekose. Den diagnose foretages via kultur eller direkte via mikroskopisk påvisning af alger i en biopsi eller i cerebrospinalvæsken , glaslegeme eller urin . Dissemineret prototekose er vanskelig at behandle, men svampedræbende lægemidler har vist sig at være effektive i nogle tilfælde. Prognosen for kutan prototekose er moderat og afhænger af evnen til kirurgisk at fjerne den berørte hud. Prognosen for den formidlede form er dårlig, hvilket også kan relateres til det faktum, at sygdommen normalt genkendes og behandles sent.

Andre dyrearter

Protothecosis er meget sjælden hos huskatte . Den første sag blev beskrevet i 1976; den ramte kat havde en svingende masse på bagbenet. De få andre beskrevne tilfælde var hudinfektioner.

I tilfælde af atlanterhavslaks , en infektion af unge af Prototheca salmonis i en fisk er gård blevet beskrevet, som er klinisk udtrykt som en nyre-infektion og i hvilken en systemisk infektion er blevet påvist histologisk.

Weblinks

• Billeder af prototekose hos hunden

Individuelle beviser

1. ↑ Tartar A, Boucias DG, Adams BJ, Becnel JJ: Fylogenetisk analyse identificerer det hvirvelløse patogen Helicosporidium sp som en grønalge (Chlorophyta) . I: Int J Syst Evol Microbiol . 52, 2002, s. 273-9. PMID 11837312 .
2. ↑ Davies RR. et al.: A Case of Human Protothecosis . I: Trans R Soc Trop Med Hyg . 58, 1964, s. 448-51. PMID 14206703 .
3. ↑ Leimann B, Monteiro P, Lazéra M, Candanoza E, Wanke B: Protothecosis . I: Med Mycol . 42, nr. 2, 2004, s. 95-106. doi : 10.1080 / 13693780310001653653 . PMID 15124862 .
4. ↑ ^{a b} Hosaka S, Hosaka M: En sagsrapport om prototekose hos hunde . I: J Vet Med Sci . 66, nr. 5, 2004, s. 593-7. doi : 10.1292 / jvms.66.593 . PMID 15187378 .
5. ^ ^{A b} Hollingsworth S: Canine protothecosis . I: Vet Clin North Am Small Anim Pract . 30, nr. 5, 2000, s. 1091-101. PMID 11033876 .
6. ↑ ^{a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w} Lass-Flörl C, Mayr A. Human protothecosis. Clin Microbiol Rev. 2007 apr; 20 (2): 230-42. Anmeldelse. PMID 17428884
7. ↑ ^{a b c} Onozaki M. et al.: Hurtig identifikation af Prototheca zopfii ved indlejret polymerasekædereaktion baseret på det nukleare ribosomale DNA-underenhed . I: Journal of Dermatological Science . 54, nr. 1, 2009, s. 56-9. doi : 10.1016 / j.jdermsci.2008.10.009 . PMID 19203861 .
8. ↑ ^{a b} Ueno R.: Visualisering af sporopolleninholdig patogen grøn mikroalge Prototheca wickerhamii ved fluorescerende in situ hybridisering (FISH) . I: Can J Microbiol . 55, nr. 4, 2009, s. 465-72. doi : 10.1139 / W08-155 . PMID 19396247 .
9. ↑ Takaki K. et al.: Kronisk prototheca meningitis . I: Scand J Infect Dis . 28, nr. 3, 1996, s. 321-3. PMID 8863372 .
10. ↑ Osterstock J, Mansell J, Roussel A: Protothecal enteritis som en årsag til proteintabende enteropati hos en tyr . I: J Am Vet Med Assoc . 227, nr. 9, 2005, s. 1476-9, 1418. doi : 10.2460 / javma.2005.227.1476 . PMID 16279394 .
11. ↑ Roesler U, Hensel A: Langsgående analyse af Prototheca zopfii-specifikke immunresponser: sammenhæng med sygdomsprogression og transport i malkekøer . I: J Clin Microbiol . 41, nr. 3, 2003, s. 1181-6. doi : 10.1128 / JCM.41.3.1181-1186.2003 . PMID 12624049 .
12. ↑ Uwe Rösler og Andreas Hensel: Rehabilitering af Prototheca zopfii mastitis i en mælkebesætning. I: Dtsch. Dyrlæge Wschr. 110 (2003), s. 374-7. PMID 14560445
13. ^ Melville PA. et al:. Evaluering af følsomheden af Prototheca zopfii til mælk pasteurisering . I: Mycopathologia . 146, nr. 2, 1999, s. 79-82. doi : 10.1023 / A: 1007005729711 . PMID 10822507 .
14. ↑ Sonja Gorissen: Protothecosis i en kæmpe schnauzer . I: Kleintierpraxis 56 (2011), s. 16-20.
15. ↑ ^{a b} Ettinger, Stephen J.; Feldman, Edward C.: Textbook of Veterinary Internal Medicine , 4.. Udgave, WB Saunders Company, 1995, ISBN 0-7216-6795-3 .
16. ↑ Juliet R. Gionfriddo: En usædvanlig årsag til blindhed hos en sibirisk husky . I: Advanstar Communications (red.): Veterinærmedicin . 102, nr. 3, marts 2007, s. 172-8.
17. ^ Kaplan W. et al.: Protothecosis hos en kat: første registrerede tilfælde . I: Sabouraudia . 14, nr. 3, 1976, s. 281-6. doi : 10.1080 / 00362177685190421 . PMID 996693 .
18. ↑ Finnie JW. et al.: Kutan prototekose hos en kat . I: Aust Vet J . 57, nr. 6, 1981, s. 307-308. PMID 7316900 .
19. ^ Dillberger JE. et al.: Protothecosis hos to katte . I: JAVMA . 192, nr. 11, 1988, s. 1557-9. PMID 3410772 .
20. ^ Gentles JC. et al.: Protothecosis af atlantisk laks . I: Sabouraudia . 15, nr. 2, 1977, s. 133-9. doi : 10.1080 / 00362177785190211 . PMID 905919 .

Denne artikel blev tilføjet til listen over fremragende artikler den 5. marts 2010 i denne version .