Mycobacterium leprae, årsaken til spedalskhet

Spedalskhet er en kronisk smittsom sykdom forårsaket Av Mycobacterium leprae. Det skader perifere nerver og kan påvirke hud, øyne, nese og muskler. Nerveskade i spedalskhet kan forårsake alvorlige invalidiserende deformiteter.
selv om det er ofte tenkt som en sykdom i antikken, det fortsatt skjer i dag Og Verdens Helseorganisasjon registrert 3,8 millioner nye tilfeller av spedalskhet fra 105 forskjellige land i det siste tiåret. Spedalskhet er sjelden rapportert i Europa i dag, men det var en gang utbredt i hele regionen og kan fortsatt forekomme blant folk som bor eller arbeider i utlandet i endemiske land. Personer med spedalskhet lider ofte dyp sosial stigma på grunn av sin sykdom, og spedalskhet pålegger enorme økonomiske og psykologiske byrder på enkeltpersoner og helsevesen.

Spedalskhet (Også kjent Som Hansens Sykdom) regnes Som En Forsømt Tropisk Sykdom. Det er en sjelden infeksjon, vanligvis funnet hos færre enn 1: 10.000 mennesker i de fleste befolkninger, og ofte forbundet med fattigdom. Det største antallet nye tilfeller i dag stammer fra Sørøst-Asia, Amerika og Afrika. Leprosy er herdbar med flere antibiotikabehandling, vanligvis bestående av rifampicin, dapson og clofazimin. Tidlig deteksjon og behandling kan bidra til å unngå mange av invalidiserende komplikasjoner av spedalskhet. Selv om flere prototypeanalyser er i utvikling, er det ingen nåværende laboratoriescreeningstester for å hjelpe tidlig påvisning av spedalskhet, og sykdommen må diagnostiseres klinisk.

FIG. 1. BORDERLINE TUBERKULOID SPEDALSKHET LESJON PÅ NEDRE EKSTREMITET. SENTERET FOR DENNE LESJONEN VAR ANESTESI.

Kliniske trekk

Spedalskhet er ikke svært smittsomt. Følsomhet for spedalskhet ser ut til å være genetisk basert og 95% av alle mennesker ser ut til å være naturlig resistente mot sykdommen. Personer som utvikler spedalskhet inkuberer vanligvis infeksjonen i 3-5 år før de manifesterer sykdom, og de viser et bredt spekter av kliniske og histopatologiske responser på infeksjonen bestemt av deres immunologiske respons På Mycobacterium leprae. I tuberkuloiddelen av spekteret har folk få diskrete lesjoner som består av velorganiserte granulomer med lite antall baciller(Fig. 1). Mens de i den lepromatøse delen av spekteret kan ha flere nodulære eller diffuse lesjoner(Fig. 2) inneholder mange baciller i dårlig organiserte granulomer. Den viktigste patologiske funksjonen som er felles for alle former for spedalskhet er imidlertid involvering og skade på det perifere nervesystemet (PNS).

FIG. 2. LEPROMATØS LEPROSY LESJON MANIFEST PÅ ØRET. RIKELIG INTRACELLULÆR SYRE-RASK BACILLER VAR TILSTEDE I DETTE VEVET, ET KJØLIG STED GUNSTIG FOR VEKST Av M. LEPRAE.

Nerveskade

M. leprae har den bemerkelsesverdige kapasiteten til å invadere Schwann-celler i perifer nerve, som omslutter og støtter axonene av sensoriske og motoriske nevroner. Schwann celleinfeksjon forårsaker mange komplekse biologiske og patologiske endringer, inkludert demyelinering, de-differensiering og omprogrammering av cellene. Axoner ubeskyttet Av Schwann celler er sårbare for skade og kan bli ødelagt av verts inflammatorisk respons På M. leprae. Vanligvis påvirkes små umyelinerte og myelinerte sensoriske nevroner først, og etter hvert som sykdommen utvikler seg, kan motorneuroner og muskler også bli kompromittert. Pasienter mister følelse i områder som er rammet av spedalskhet. De kan ofte ikke skille forskjellen mellom varmt og kaldt, og anestesi i hender og føtter bidrar betydelig til trykksår (Fig. 3, topp) og traumatisk skade og sekundære infeksjoner, noe som kan føre til tap av sifre og andre alvorlige konsekvenser. Hvis ikke avbrutt av behandling, kan nerveskade utvikle seg til motorisk svakhet og lammelse av indre muskler i fingre eller tær, noe som forårsaker livslang funksjonshemning (Fig. 4).

FIG. 4. KLORTE HÅND SOM FØLGE AV AVANSERT SKADE PÅ ULNARNERVEN PÅ GRUNN AV SPEDALSKHET.

det er fortsatt store hull i vår forståelse av nevropatogenese av spedalskhet. Perifere nerver tjener ikke bare som hovedmål For m. leprae-infeksjon, men tjener også som en trygg havn for bacillus siden blod-nervebarrieren beskytter organismen mot mange vertsimmunresponser. M. leprae ser ut til å dra nytte av den bemerkelsesverdige regenererende kapasiteten til den voksne PNS for å sikre sin foretrukne nisje, og regenerering av skadede perifere nerver fortsetter selv etter behandling hos pasienter med avansert spedalskhet. Nerveskade kan utvikle seg gradvis over hele sykdomsforløpet og kan være irreversibel.

Intracellulær parasitt

M. leprae er et svært tilpasset nisjepatogen. Det er svakt syrefast (Fig. 5). Dens genom har gjennomgått drastisk reduktiv evolusjon. På bare 3.3Mbp den har det minste genomet blant mykobakteriene, og ikke-funksjonelle pseudogener opptar også nesten halvparten av kromosomet. Dette tapet av funksjonalitet ligger trolig til grunn for vår fortsatte manglende evne til å dyrke organismen på kunstige laboratoriemedier, og påvirker sannsynligvis organismens bemerkelsesverdig lange generasjonstid (12,5 dager). M. leprae foretrekker kule temperaturer. Lesjoner på pasienter finnes vanligvis i kjøligere områder av huden. Levedyktigheten Til M. leprae avtar raskt ved temperaturer over 35°C. de fleste dyr fjerner lett bacillene og kan ikke eksperimentelt smittes Med M. leprae. Begrenset replikasjon kan oppnås etter inokulering Av M. leprae i bakfotputer av konvensjonelle og athymiske mus. Imidlertid vil bacillene ikke vokse når inokulert systematisk og eksponentielle økninger i vekst krever mange måneder å oppnå. Infeksjon hos mus involverer ikke dyrets nerver. Det eneste dyret som pålidelig rekapitulerer spedalskhet som sett hos mennesker, og utvikler omfattende nevrologisk involvering Med M. leprae, er den ni-banded armadillo (Dasypus novemcinctus). Annet enn mennesker er armadillos også De eneste naturlige vertene Til M. leprae.

FIG. 5. (A) FITE-FARGET DELEN AV HUDEN SOM VISER M. LEPRAE (RØD) I EN KUTAN NERVE, PATOGNOMONISK TREKK VED SPEDALSKHET PATOLOGI. (B) SKANNING ELEKTRON MIKROGRAF Av M. LEPRAE. BAR, 5 MM. (C) TRANSMISJONSELEKTRONMIKROGRAF AV M. LEPRAE I TVERRSNITT. BAR, 250 NM.

Beltedyr

Beltedyr er eksotiske dyr på størrelse med huskatter (Fig. 6). Med tykk, tøff hud og en hard, fleksibel ryggskjold armouring det meste av kroppen, Rudyard Kipling antydet at armadillos var en blanding av en skilpadde og et pinnsvin. De er pattedyr Av Ordenen Xenarthra, og beslektet med dovendyr og maurslukere. Deres normale kroppstemperatur varierer fra 33 til 35°C, og det var denne egenskapen som først tiltok lepraforskernes oppmerksomhet. Eksperimentell infeksjon av armadillos med M. leprae krever 18-24 måneder for å manifestere seg som en fullstendig spredt sykdom, men produktive mengder (1012) av baciller kan høstes fra et enkelt dyr, og armadillos er vertene for valg for forplantning av spedalskebaciller. De bemerkelsesverdige mengder M. leprae gjort tilgjengelig gjennom armadillos har vært en velsignelse for spedalskhet forskning.

Kort tid Etter den første oppdagelsen av beltedyr unike mottakelighet for eksperimentell infeksjon, en naturlig forekommende, systemisk mykobakterier ble også funnet blant frittgående beltedyr I USA. Senere undersøkelser bekreftet at ville beltedyr er et stort reservoar For M. leprae og dyrene hadde næret en naturlig infeksjon Med M. leprae i mange tiår før de noen gang blir brukt i spedalskhet forskning. Spedalskhet var ikke til stede i Den Nye Verden under Pre-Colombianske ganger, og det er rimelig å anta at beltedyr må ha fått smitte fra mennesker en gang i de siste århundrene. De er nå anerkjent Som Det eneste ikke-menneskelige reservoaret Til M. leprae, og er en del av sykdommens naturlige økologi i USA. Nylige rapporter indikerer at zoonotisk overføring Av M. leprae fra armadillos er ansvarlig for opptil 64% av alle leprosy tilfeller blant personer født I USA. Armadillos spenner fra det sørlige USA gjennom Latin-Amerika Til Argentina, og biomarkører For M. leprae har blitt observert blant Noen Søramerikanske armadillos. Rollen som beltedyr kan spille i perpetuating spedalskhet I Amerika blir nå undersøkt.

FIG. 6. NINE-BANDED ARMADILLLO (DASYPUS NOVEMCINCTUS).

Vaksine og diagnostikk

M. leprae antas vanligvis å bli overført fra person til person via luftveiene, og dagens globale kontrollstrategier fokuserer på antibiotikabehandling av aktive tilfeller for å kurere infeksjonen og avbryte overføringen. Imidlertid er det bevis på at et okkult reservoar av prekliniske asymptomatiske tilfeller, og kanskje beltedyr eller andre miljøverter, kan spille en viktigere rolle i sykdommens økologi, og spedalskhet kan sannsynligvis ikke elimineres gjennom medisinering alene. Kontroll av spedalskhet ved vaksinasjon eller immunterapi som et supplement til medikamentell behandling kan ha betydelige fordeler i forhold til kontroll ved medikamentell behandling alene. Et konsortium av filantropiske stiftelser har fremmet forskning på nye diagnostiske tester og en prototypevaksine siden 2002. Forskere fra hele verden er engasjert i denne innsatsen, og deres produkter begynner nå å gå inn i rettssaken. Hvis teknologien triumferer, kan vi endelig få slutt på lidelsen forårsaket av en av de eldste kjente mykobakterielle sykdommene.

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

Usas Departement For Helse Og Menneskelige Tjenester, Helse Ressurser Og Tjenester Administrasjon, Healthcare Systems Bureau, National Hansen ‘ S Disease Program, Baton Rouge, Louisiana, USA

VIDERE LESING

Masaki, T. & andre (2013). Omprogrammering av Voksne Schwann-celler til stamcellelignende celler ved spedalskebaciller fremmer spredning av infeksjon. Celle 152, 51-67.
Monot, M. & andre (2009). Sammenlignende genomisk og fylogeografisk analyse Av Mycobacterium leprae. Nat Genet 41, 1282-1289.
Rodrigues, L. C. & Lockwood, D. (2011). Leprosy now: epidemiologi, fremgang, utfordringer og forskningshull. Lancet Infiserer Dis 11, 464-470.
Scollard, D. M. & andre (2006). De fortsatte utfordringene med spedalskhet. Clin Microbiol Rev 19, 338-381.
Truman, R. W. & andre (2011). Sannsynlig zoonotisk spedalskhet i det sørlige Usa. N Engl J Med 364, 1626-1633.