Mycobacterium leprae, lepran aiheuttaja

lepra on Mycobacterium lepraen aiheuttama krooninen tartuntatauti. Se vahingoittaa ääreishermoja ja voi vaikuttaa ihoon, silmiin, nenään ja lihaksiin. Hermovaurio spitaalissa voi aiheuttaa vakavia vammauttavia epämuodostumia.
vaikka sitä pidetään usein entisaikojen tautina, sitä esiintyy edelleen, ja Maailman terveysjärjestö kirjasi viime vuosikymmenellä 3,8 miljoonaa uutta lepratapausta 105 eri maasta. Lepraa raportoidaan Euroopassa nykyään vain harvoin, mutta se oli aiemmin yleistä koko alueella, ja sitä saattaa edelleen esiintyä ihmisillä, jotka asuvat tai työskentelevät ulkomailla endeemisissä maissa. Lepraa sairastavat kärsivät usein syvästä yhteiskunnallisesta leimasta sairautensa vuoksi, ja lepra aiheuttaa valtavia taloudellisia ja psykologisia rasitteita yksilöille ja terveydenhuoltojärjestelmille.

lepraa (tunnetaan myös nimellä Hansenin tauti) pidetään laiminlyötynä trooppisena tautina. Se on harvinainen infektio, yleensä löytyy alle 1: 10,000 ihmiset useimmissa populaatioissa, ja usein liittyy köyhyyteen. Eniten uusia tapauksia on nykyään peräisin Kaakkois-Aasiasta, Amerikoista ja Afrikasta. Lepra on parannettavissa useilla antibioottihoidoilla, jotka koostuvat yleensä rifampiinista, dapsonista ja klofatsimiinista. Varhainen havaitseminen ja hoito voivat auttaa välttämään monia lepran lamauttavia komplikaatioita. Vaikka useita prototyyppimäärityksiä on kehitteillä, lepran varhaista toteamista helpottavia laboratoriokokeita ei ole, ja tauti on diagnosoitava kliinisesti.

kuva. 1. TUBERKULOIDIPERÄINEN LEPRAN LEESIO ALARAAJASSA. TÄMÄN VAURION KESKUS OLI NUKUTUSAINE.

kliiniset piirteet

lepra ei tartu herkästi. Spitaalialttius vaikuttaa olevan geeniperusteista ja 95% kaikista ihmisistä näyttää olevan luontaisesti vastustuskykyisiä taudille. Lepraa sairastavat ihmiset hautovat tartuntaa yleensä 3-5 vuotta ennen sairauden ilmenemistä, ja heillä on laaja kirjo kliinisiä ja histopatologisia reaktioita infektioon, joka määräytyy Mycobacterium leprae-bakteerin aiheuttaman immunologisen vasteen perusteella. Spektrin tuberkuloidiosa-osassa ihmisillä on muutamia erillisiä leesioita, jotka koostuvat hyvin organisoiduista granuloomista, joissa on pieni määrä bacilleja (Kuva. 1). Vaikka spektrin lepromatoottisessa osassa voi olla useita nodulaarisia tai diffuuseja vaurioita (Kuva. 2) sisältää monia basilleja huonosti järjestäytyneissä granuloomissa. Tärkein kaikille lepran muodoille yhteinen patologinen piirre on kuitenkin ääreishermoston (PNS) osallistuminen ja vaurioituminen.

kuva. 2. SPITAALINEN LEESIO NÄKYY KORVASSA. Tässä kudoksessa oli runsaasti solunsisäisiä happoa nopeuttavia basilleja, jotka olivat suotuisat M. LEPRAEN kasvulle.

hermovaurio

M. lepraella on huomattava kyky tunkeutua Schwannin ääreishermon soluihin, jotka sulkevat sisäänsä ja tukevat sensoristen ja motoristen neuronien aksoneja. Schwannin solutulehdus aiheuttaa monia monimutkaisia biologisia ja patologisia muutoksia, kuten solujen demyelinaation, erilaistumisen ja uudelleenohjelmoinnin. Schwannin solujen suojaamat aksonit ovat alttiita vammoille ja ne saattavat tuhoutua isännän M: lle antaman tulehdusreaktion seurauksena. leprae. Yleensä pienet unmyelinated ja myelinated sensory neuronit vaikuttavat ensin, ja taudin edetessä motoneuronit ja lihakset voivat myös vaarantua. Potilaat menettävät tuntonsa alueilla, joilla on spitaali. He eivät useinkaan pysty erottamaan kuumaa ja kylmää, ja käsien ja jalkojen anestesia myötävaikuttaa merkittävästi painehaavoihin (Kuva. 3, top) ja traumaattinen vamma ja sekundaariset infektiot, jotka voivat johtaa numeroiden menetykseen ja muihin vakaviin seurauksiin. Jos hoitoa ei keskeytetä, hermovaurio voi kehittyä motoriseksi heikkoudeksi ja sormien tai varpaiden sisäisten lihasten halvaantumiseksi, mikä aiheuttaa elinikäisen toimintakyvyn (Kuva. 4).

kuva. 4. KYNSI KÄSI, JOKA JOHTUU SPITAALIN AIHEUTTAMASTA KYYNÄRHERMON VAMMASTA.

käsityksessämme lepran neuropatogeneesistä on edelleen suuria aukkoja. Ääreishermot eivät ainoastaan toimi pääasiallisena kohteena M. leprae-infektiolle, vaan ne toimivat myös turvasatamana bacillukselle, koska veri–hermoeste suojaa organismia monilta isäntäeläimen immuunivasteilta. M. leprae näyttää hyödyntävän aikuisen PNS: n huomattavaa uudistumiskykyä varmistaakseen itselleen mieluisan markkinaraon, ja vaurioituneiden ääreishermojen uusiutuminen jatkuu jopa pitkälle edennyttä lepraa sairastavien potilaiden hoidon jälkeen. Hermovaurio voi edetä vähitellen koko taudin aikana ja voi olla peruuttamaton.

solunsisäinen loinen

M. leprae on pitkälle sopeutunut kapeapatogeeni. Se on heikosti haponkestävää (Kuva. 5). Sen perimä on läpikäynyt rajun reduktiivisen evoluution. Vain 3-vuotiaana.3Mbp sillä on pienin perimä mykobakteereista, ja myös toimimattomat pseudogeenit vievät lähes puolet kromosomista. Tämä toiminnallisuuden menetys on luultavasti syynä jatkuvaan kyvyttömyyteemme viljellä organismia keinotekoisilla laboratoriovälineillä ja todennäköisesti vaikuttaa organismin huomattavan pitkään sukupolveen (12,5 päivää). M. leprae suosii viileitä lämpötiloja. Potilaiden vauriot löytyvät yleensä ihon viileämmiltä alueilta. M. lepraen elinkyky heikkenee nopeasti yli 35°C: n lämpötilassa. useimmat eläimet puhdistavat basillit helposti, eikä M. leprae saa kokeellisesti tartuntaa. leprae. Rajoitettu replikaatio voidaan saavuttaa, kun M. leprae on inokuloitu tavanomaisten ja athymisten hiirten takajalkatyynyihin. Basillit eivät kuitenkaan kasva, kun systeemisesti rokotetut ja eksponentiaaliset kasvun lisäykset vaativat useita kuukausia saavuttaakseen. Infektio hiirillä ei liity eläimen hermoja. Yhdeksänvyötiäinen (dasypus novemcinctus) on ainoa eläin, joka luotettavasti palauttaa lepran, kuten ihmisillä on nähty, ja jolla on laaja neurologinen vaikutus M. lepraeen. Ihmisten lisäksi vyötiäiset ovat myös M. lepraen ainoat luonnolliset isännät.

kuva. 5. (A) FITE-värjätty osa ihoa, jossa M. LEPRAE (punainen) on IHOHERMOSSA, LEPRAEPATOLOGIAN patognomoninen piirre. B) M. LEPRAEN PYYHKÄISYELEKTRONIMIKROGRAFI. BAARI, 5 MM. C) TRANSMISSION ELECTRON MICROGRAPH of M. LEPRAE poikkileikkauksessa. TANKO, 250 NM.

vyötiäiset

vyötiäiset ovat eksoottisen näköisiä eläimiä, jotka ovat suunnilleen kotikissojen kokoisia (Kuva. 6). Rudyard Kiplingin mukaan vyötiäiset olivat kilpikonnan ja piikkisian sekoitus. Ne ovat xenarthra-lahkon nisäkkäitä ja sukua laiskiaisille ja muurahaiskarhuille. Heidän normaali ruumiinlämpönsä vaihtelee 33-35°C: n välillä, ja juuri tämä piirre kiinnitti lepratutkijoiden huomion. Vyötiäisten kokeellinen tartunta M. lepraella vaatii 18-24 kuukautta, ennen kuin ne ilmenevät täysin levinneenä tautina, mutta yhdestä eläimestä voidaan kerätä tuotteliaita määriä (1012) bacilleja, ja vyötiäiset ovat leprabasillien lisääntymiskykyisiä isäntiä. M. vyötiäisten kautta saataville tulleet lepraet ovat olleet siunaus lepratutkimukselle.

pian sen jälkeen, kun vyötiäisen ainutlaatuinen herkkyys kokeelliselle infektiolle oli ensimmäisen kerran todettu, todettiin myös luonnossa esiintyvä, systeeminen mykobakteeritauti vapaana elävien vyötiäisten joukossa Yhdysvalloissa. Myöhemmät tutkimukset vahvistivat, että villivyötiäiset ovat M. lepraen suuri varastoalue ja että eläimet olivat eläneet M. lepraen luonnollisessa tartunnassa vuosikymmenten ajan ennen kuin niitä koskaan käytettiin lepratutkimuksessa. Lepraa ei esiintynyt uudessa maailmassa Kolumbiaa edeltäneinä aikoina, ja on kohtuullista olettaa, että vyötiäiset ovat saaneet tartunnan ihmisistä joskus viime vuosisatojen aikana. Ne on nyt tunnustettu M. lepraen ainoaksi ei-ihmisesiintymäksi, ja ne ovat osa taudin luonnollista ekologiaa Yhdysvalloissa. Viimeaikaiset raportit osoittavat, että M. lepraen zoonoottinen tartunta vyötiäisiltä aiheuttaa jopa 64% kaikista lepratapauksista Yhdysvalloissa syntyneiden keskuudessa. Vyötiäiset vaihtelevat Etelä-Yhdysvalloista Latinalaisen Amerikan kautta Argentiinaan, ja biomarkkerit M. lepraeta on havaittu joidenkin eteläamerikkalaisten vyötiäisten keskuudessa. Vyötiäisten osuutta lepran säilymisessä Amerikassa tutkitaan parhaillaan.

kuva. 6. YHDEKSÄNVYÖTIÄINEN (”DASYPUS NOVEMCINCTUS”).

rokote ja diagnostiikka

M. lepraen uskotaan yleensä tarttuvan ihmisestä toiseen hengitysteitä pitkin, ja nykyiset maailmanlaajuiset kontrollistrategiat keskittyvät aktiivitapausten antibioottihoitoon infektion parantamiseksi ja Lähetyksen keskeyttämiseksi. On kuitenkin kertynyt todisteita siitä, että okkultistinen varasto, jossa esiintyy esikliinisiä oireettomia tapauksia, ja ehkä vyötiäiset tai muut ympäristön isännät, voivat olla tärkeämmässä roolissa taudin ekologiassa, eikä lepraa todennäköisesti voida poistaa pelkästään lääkehoidolla. Spitaalin torjunnalla rokotuksen tai immunoterapian avulla lääkehoidon lisänä voi olla merkittäviä etuja verrattuna pelkästään lääkehoidolla saatuun kontrolliin. Hyväntekeväisyysjärjestöjen yhteenliittymä on edistänyt uusien diagnostisten testien ja rokotteen prototyypin tutkimusta vuodesta 2002. Tutkijat ympäri maailmaa ovat mukana näissä pyrkimyksissä, ja heidän tuotteensa alkavat nyt siirtyä kokeiluun. Jos teknologia voittaa, voimme vihdoin lopettaa kärsimyksen, jonka aiheuttaa yksi vanhimmista tunnetuista mykobakteeri-taudeista.

RICHARD TRUMAN, RAHUL SHARMA, MARIA PENA, BARBARA STRYJEWSKA, JOHN FIGAROLA & DAVID SCOLLARD

United States Department of Health and Human Services, Health Resources and Services Administration, Healthcare Systems Bureau, National Hansen ’ s Disease Program, Baton Rouge, Louisiana, USA

FURTHER READING

Masaki, T. & muut (2013). Aikuisten Schwannin solujen uudelleenohjelmointi kantasolumaisiksi leprabasilleilla edistää infektion leviämistä. Selli 152, 51-67.
Monot, M. & muut (2009). Mycobacterium leprae-bakteerin vertaileva genomi-ja fylogeografinen analyysi. Nat Genet 41, 1282-1289.
Rodrigues, L. C. & Lockwood, D. (2011). Spital now: epidemiology, progress, challenges, and research gaps. Lancet Infektoivat Dis 11, 464-470.
Scollard, D. M. & muut (2006). Lepran jatkuvat haasteet. Clin Microbiol Rev 19, 338-381.
Truman, R. W. & muut (2011). Todennäköisesti zoonoottinen lepra Yhdysvaltain eteläosissa. N Engl J Med 364, 1626-1633.