Via diagnostica - Invazívne hubové infekcie

Najmä za posledných 30 rokov predstavujú invazívne hubové infekcie (IFI) závažný problém, a to nielen u imunokompromitovaných pacientov. Nárastom užívania širokospektrálnych antibiotík a podporením výskumu v oblasti foriem a priebehu hubových infekcií sa ich incidencia zvýšila aj u kriticky chorých dospelých a u pediatrických pacientov prijatých na jednotky intenzívnej starostlivosti. Z dôvodu zmien v liečebných stratégiách a zvýšeného používania antifungálnej profylaxie sa epidemiológia IFI podstatne zmenila a vzrástol počet infekcií spôsobených mikroskopickými vláknitými hubami, najmä rodu Aspergillus. V prípade IFI však diagnostika ostáva zložitá a detekcia a identifikácia klinicky relevantných izolátov si vyžadujú nové postupy. V tejto súvislosti sledujeme najnovšie pokroky v diagnostických modalitách a v antifungálnej terapii, aby sme mohli klinikom poskytnúť bezprecedentné nástroje na hodnotenie, zvládanie a najmä na včasnú diagnostiku takýchto infekcií.

Predisponujúce faktory invazívnych hubových infekcií

Invazívne mykotické ochorenia predstavujú čoraz vážnejší problém a preto je identifikácia vysokorizikových pacientov prvým krokom pri znižovaní úmrtnosti súvisiacej s IFI (1). Aj napriek tomu, že invazívna aspergilóza postihuje najmä imunokompromitovaných pacientov, viaceré štúdie potvrdzujú, že mikroskopické vláknité huby môžu napádať aj iné kategórie pacientov vrátane pacientov prijatých na jednotky intenzívnej starostlivosti (2). Rizikových pacientov môžeme rozdeliť do 3 základných skupín – vysoká, stredná a zvyšujúca sa pravdepodobnosť výskytu (Tabuľka č. 1).

Tabuľka č. 1: Základné kategórie pacientov ohrozených invazívnou aspergilózou (3)

Významné pokroky vo vývoji dokonalejších operačných postupov a v celkovej starostlivosti o pacientov hospitalizovaných na jednotkách intenzívnej starostlivosti (JIS) prispeli nielen k dlhšiemu prežitiu pacientov a k skvalitneniu ich života, ale aj k narastajúcemu výskytu oportunistických infekcií spôsobených hubami. Zložité chirurgické zákroky, narušenie prirodzených bariér pacienta, invazívnejšie postupy, či liečba širokospektrálnymi antibiotikami patria medzi hlavné problémy, ktoré prispievajú k alarmujúcemu nárastu mykotických infekcií na JIS (4, 5). Ďalšími zdrojmi takýchto infekcií sú aj nesprávne očistené ventilačné systémy, vodné systémy alebo dokonca počítačové konzoly (6). Pacienti hospitalizovaní na JIS s poruchou imunity sú najviac náchylní na rozvoj invazívnej formy aspergilózy, ktorá postihuje najmä pľúca a dutiny. Pacienti s neutropéniou sú náchylnejší na rozvoj agresívnej angioinvazívnej formy, zatiaľ čo pacienti liečení steroidmi sú náchylní na kavitačné lézie (3). Primárnou hubovou infekciou síce naďalej ostáva kandidémia, ale na základe štatistických analýz sa zistilo, že až 19 % hubových patogénov izolovaných z klinického materiálu pacientov na JIS boli práve mikroskopické vláknité huby, prevažne rodu Aspergillus (7). Druhy rodu Aspergillus zaraďujeme medzi všadeprítomné mikroskopické vláknité huby, ktoré môžu vyvolať širokú škálu klinických problémov, a to od jednoduchých kolonizácií až po najzávažnejšie fulminantné invazívne choroby (8). Vstupnou bránou aspergilov sú väčšinou pľúca, z ktorých sa spóry môžu šíriť do takmer každého orgánu. Úmrtnosť spojená s invazívnou aspergilózou závisí od patogénu, geografickej polohy a od stavu pacienta, pričom jej výskyt v Európe predstavuje okolo 15 % a miera úmrtnosti až 90 %, ak sa ju nepodarí diagnostikovať. Priraditeľná úmrtnosť sa líši od napadnutého orgánu; 40 % pri pľúcnych ochoreniach, 90 % pri diseminovaných ochoreniach a prakticky 100 % úmrtnosť pri diseminovaných chorobách spojených s CNS (9). Klinické príznaky IFI sú vo všeobecnosti nešpecifické a zvyčajne sa začne uvažovať nad mykotickým ochorením, až keď nezaberie antibakteriálna liečba. Invazívna aspergilóza môže byť preto buď asymptomatická s nedostatkom charakteristických symptómov, alebo symptomatická sprevádzaná kašľom, horúčkou, purulentným spútom, hemoptýzou či hypoxémiou. Pretrvávajúca pľúcna infekcia aj napriek podaným širokospektrálnym antibiotikám alebo abnormálne nálezy po CT hrudníka by mali byť iniciálnymi podnetmi na laboratórne vyšetrenie (10).

Diagnostika IFI

Diagnostika IFI ostáva stále dôležitou výzvou. Zvyčajne vychádza z kombinácie hodnotenia rizikových faktorov, klinických a rádiologických príznakov, sérologickej detekcie protilátok alebo antigénov, histopatologického dôkazu invázie a implementácie špecifických mikrobiologických laboratórnych a „vysoko technologických metód“ (Tabuľka č. 2). Medzi hlavné metódy, ktorými sú mikrobiologické laboratória schopné potvrdiť prítomnosť aspergilov v klinickom materiáli, patria mikroskopia, priamo narastený izolát na kultivačnom médiu, detekcia antigénov (galaktomanan, β-D-glukán), detekcia DNA a špecifických bielkovín (11). Hoci každá z uvedených metód vykazuje určité nevýhody, najmä neschopnosť stanoviť citlivosť na antifungálne antibiotiká v prípade imunochromatografických a molekulárnych metód, ich spojením by sme mohli dosiahnuť špecifickú diagnostiku IFI a klinikom poskytnúť výsledok v relatívne krátkom čase. Diagnostické testy sú čoraz presnejšie, biologické markery ako PCR, detekcia antigénov galaktomananu a 1,3 β-D-glukánu stále podstupujú validáciu.

Bežné spôsoby kultivácie aj napriek uvedenému stále ostávajú nevyhnutnými, a to najmä z dôvodu možnosti nastavenia antifungálnej terapie. Laboratórium klinickej mikrobiológie Alpha medical v Likavke sa preto zameriava na presnú analýzu makro- a mikroskopických znakov vysporulovaných kolónií, t. j. veľkosť, farba, tvar kolónií a mikroskopická vizualizácia fruktifikačných orgánov a konídiových hlavíc. Na základe našich výsledkov môžeme konštatovať, že medzi najčastejšie identifikované druhy patria Aspergillus fumigatus, menej často sa objavujú A. niger a A. flavus (Obrázok č. 1).

Aj napriek morfologickej identifikácii je potvrdenie zaradenia izolátu nevyhnutné, pretože niektoré druhy majú podobné morfologické znaky a špecifické vzory antifungálnej citlivosti a rezistencie, a preto by nesprávna identifikácia mohla viesť k neúčinnej liečbe (13). Naše laboratórium preto verifikuje prvotnú identifikáciu pomocou najmodernejších metód, a to hmotnostnou spektrometriou s laserovou desorpciou a ionizáciou za účasti matrice s detektorom doby letu (MALDI-TOF MS), vďaka ktorej sme schopní identifikovať ešte nevysporulovanú 3-dňovú kultúru. Práve takéto moderné techniky umožňujú včasnú diagnostiku patogénu, a tým rýchlejšiu možnosť vyliečenia. Správna diagnostika a testovanie citlivosti in vitro sa preto stávajú nevyhnutnými pre usmerňovanie terapie v súvislosti s meniacou sa epidemiológiou a vznikom rezistencie na antifungálne lieky.

Tabuľka č. 2: Hlavné diagnostické metódy určené na detekciu invazívnych infekcií spôsobených rodom Aspergillus (12).

Antifungálna terapia IFI

Donedávna bol antibiotikom prvej voľby amfotericín B, ale v dôsledku rozličných nežiaducich účinkov je v súčasnosti uprednostňovaný vorikonazol. Medzi hlavné antibiotiká predpisované na liečbu aspergilóz patria: polyény (AmBd, LfAmB), triazoly (flukonazol, itrakonidazol, posakonazol, vorikonazol), echinokandíny (caspofungín, anidulafungín, micafungín) (14).

Obrázok č. 1: Najčastejšie izolované invazívne druhy rodu Aspergillus sp. (A – A. niger, B – A. flavus, C – A. fumigatus, zdroj: Císarová)
Liečbu aspergilóz môžeme rozdeliť do 3 hlavných kategórií:

1. Primárna liečba – vorikonazol intravenózne(6 mg/kg/12 hod, po 24 hodinách 4mg/kg/12 hod). Nasleduje perorálne vorikonazol 200 mg 2-krát denne, až kým nedôjde ku klinickej stabilizácii. Alternatíva môže byť amfotericín B intravenózne v dávke 3 – 5 mg/kg/deň, po ktorej nasleduje perorálne vorikonazol (200 mg 2-krát denne) až do klinického zlepšenia (15).
2. Liečba záchranou – v prípade zlyhania primárnej liečby sa podávajú echinokandíny – intravenózne podávanie caspogungínu v dávke 70mg/kg/deň a následne 50mg/kg/deň. Podobné účinky boli zaznamenané aj u mikafungínu. Nedávno sa zistilo, že perorálny posakonazol v dávke 200 mg/kg/6 hodín a potom 400 mg 2x denne je rovnako účinný (16).
3. Kombinovaná terapia – predpis kombinácie 2 rôznych antifungálnych látok, napríklad kombinácia lipozomálneho amfotericínu B a itrakonazolu, ale aj kombinácia vorikonazolu a kaspofungínu. Na odporučenie a vhodnosť tejto terapie však treba ešte ďalšie štúdie (17).

Práve zavedenie nových azolových terapeutík a echinokandínov s rozšíreným spektrom účinnosti zvýšilo počet terapeutických možností. Liečba aspergilóz zvyčajne trvá 6 – 12 týždňov. Ako rýchlotest účinnosti terapie sa môže použiť imunochromatografická analýza stanovujúca galaktomanan v klinickej vzorke.

Záver

Výrazný pokrok v manažmente život ohrozujúcich infekcií na JIS s príchodom širokospektrálnych antibiotík výrazne znížil úmrtnosť, ale na druhej strane zvýšil výskyt invazívnych hubových infekcií. V dôsledku rastúceho počtu pacientov náchylných na IFI a v dôsledku rozšírenia spektra nových druhov mikroskopických vláknitých húb budú oportúnne hubové infekcie aj naďalej hlavnou príčinou predlžovania hospitalizácie pacientov a ich morbidity a mortality. Včasná detekcia u vysokorizikových pacientov je preto nosným predpokladom na racionálne a včasné zahájenie účinnej antifungálnej terapie. Konvenčné techniky aj naďalej predstavujú základ pre diagnostiku IFI a navyše v relatívne krátkom čase umožňujú stanovenie citlivosti na antifungálne liečivá. Aj napriek zlepšeniu miery prežitia pacientov s invazívnymi hubovými infekciami treba ďalší výskum, aby sme boli pripravení na zmeny súvisiace s epidemiológiou a s vývojom rezistencie na štandardne predpisované antibiotiká. º


Literatúra

  1. Enoch D. A., Ludlam H. A., Brown N. M. Invasive fungal infections: a review of epidemiology and management options. J Med Microbiol. 2006; 55:809-818.    
  2. Bassetti M, Righi E, De Pascale G et al. How to manage aspergillosis in non-neutropenic intensive care unit patients. Crit Care. 2014; 18: 458.
  3. Meersseman W, Lagrou K, Maertens J, Van Wijngaerden E. Invasive aspergillosis in the intensive care unit. Clin Infect Dis. 2007; 45 (2): 205-216.
  4. Blot S, Dimopoulos G, Rello J, Vogelaers D. Is Candida really a threat in the ICU? Curr Opin Crit Care. 2008; 14: 600-604.
  5. Dimopoulos G, Piagnerelli M, Berre J. et al. Disseminated aspergillosis in intensive care unit patients: An autopsy study. J. Chemother. 2003; 15:71-75.
  6. Warris A, Verweij p. E. Clinical implications of environmental sources for Aspergillus. Med. Mycol. 2005; 43:S59-S65.
  7. Vincent JL, Rello J, Marshall J, Silva E, Anzueto A, Martin CD, et al. International study of the prevalence and outcomes of infection in intensive care units. JAMA. 2009;302:2323–9.
  8. Carrillo-Munoz A. J., Giusiano G, Ezkurra P. A., Quindós G. Antifungal agents: mode of action in yeast cells. Rev. Esp. Quimioter. 2006; 19 (2): 130-139.
  9. Gupta R, Malik A, Rizvi M, Ahmed M. An alarming increase of fungal infections in intensive care unit: challenges in the diagnosis and treatment. J Appl Pharm Sci. 2016; 6 (11): 114-119.
  10. Garcia-Vidal C, Viasus D, Carratala J. Pathogenesis of invasive fungal infection. Curr Opin Infect Dis. 2013; 26 (3): 270-276.
  11. Chai L. Y., De Boer M. G., Van Der Velden W. J. et al. The Y238X stop codon polymorphism in the human beta-glucan receptor dectin-1 and susceptibility to invasive aspergillosis. J. Infect. Dis. 2011; 203: 736-743.
  12. Bašková L, Buchta V. Laboratory diagnostics of invasive fungal infections: an overview with amphasis on molecualr approach. Folia Microbiol. 2012; 57 (5): 421-430.
  13. Paramythiotou A, Frantzeskaki F, Flevari A et al. Invasive fingal infections in the ICU: hot to approach, how to treat. Molecules. 2014; 19(1): 1085-1119.
  14. Bajwa S. J., Kulshrestha A. Fungal infections in intensive care unit: challenges in diagnosis and management. Ann Med Health Res. 2013; 3 (2): 238-244.
  15. Pound M. W, Townsend M. L, Dimondi V, Wilson D, Drew R. H. Overview of treatment options for invasive fungal infections. Med Mycol.2011; 49: 561-580.
  16. Walsh T. J, Anaissie E. J., Denning D. W. et al. Treatment of aspergillosis: clinical practice guidelines of the infectious diseases society of America. Clin Infect Dis. 2008; 46: 327-360.
  17. Marr K., Boeskh M., Carter R. et al. Combination antifungal therapy for invasive aspergillosis. Clin Infect Dis. 2004; 39: 797-802.
Hodnotenie článku

inVitro 3/2018

Urgentná medicína

Tento článok sa nachádza v čísle InVitro 3/2018 Urgentná medicína. Ak máte záujem o časopis v tlačenej verzii, ozvite sa nám.
Objednať inVitro