Mycobacterium leprae, przyczyna trądu

trąd jest przewlekłą chorobą zakaźną wywołaną przez Mycobacterium leprae. Uszkadza nerwy obwodowe i może wpływać na skórę, oczy, nos i mięśnie. Uszkodzenie nerwu w trądu może powodować poważne deformacje deformacyjne.
chociaż często uważa się ją za chorobę z czasów starożytnych, nadal występuje dzisiaj, a Światowa Organizacja Zdrowia odnotowała 3,8 miliona nowych przypadków trądu ze 105 różnych krajów w ostatniej dekadzie. Trąd jest obecnie rzadko spotykany w Europie, ale był kiedyś rozpowszechniony w całym regionie i nadal może występować wśród ludzi, którzy mieszkają lub pracują za granicą w krajach endemicznych. Ludzie z trądem często cierpią na głębokie piętno społeczne z powodu swojej choroby, a trąd nakłada ogromne obciążenia ekonomiczne i psychologiczne na jednostki i systemy opieki zdrowotnej.

trąd (znany również jako choroba Hansena) jest uważany za zaniedbaną chorobę tropikalną. Jest to rzadka infekcja, zwykle występująca u mniej niż 1: 10 000 osób w większości populacji i często związana z ubóstwem. Obecnie najwięcej nowych przypadków pochodzi z Azji Południowo-Wschodniej, obu Ameryk i Afryki. Trąd jest uleczalny za pomocą wielu antybiotykoterapii, Zwykle składającej się z ryfampicyny, dapsonu i klofazyminy. Wczesne wykrywanie i leczenie może pomóc uniknąć wielu powikłań disabling trądu. Chociaż kilka testów prototypowych są w rozwoju, nie ma obecnych badań przesiewowych laboratoryjnych, aby pomóc wczesne wykrycie trądu, a choroba musi być zdiagnozowana klinicznie.

rys. 1. BORDERLINE TUBERCULOID TRĄD ZMIANY NA KOŃCZYNIE DOLNEJ. ŚRODEK TEJ ZMIANY BYŁ ZNIECZULAJĄCY.

cechy kliniczne

trąd nie jest wysoce zakaźny. Podatność na trąd wydaje się być uwarunkowana genetycznie, a 95% wszystkich ludzi wydaje się być naturalnie odpornych na tę chorobę. Osoby, u których rozwija się trąd, Zwykle inkubują infekcję przez 3-5 lat, zanim przejawią się chorobą i wykazują szerokie spektrum klinicznych i histopatologicznych odpowiedzi na infekcję, określonych przez ich odpowiedź immunologiczną na Mycobacterium leprae. W tuberkuloidowej części widma ludzie mają kilka dyskretnych zmian składających się z dobrze zorganizowanych ziarniniaków z małą liczbą prątków (rys. 1). Podczas gdy te w lepromatous części widma może mieć kilka guzkowych lub rozproszonych zmian (Fig. 2) zawierające wiele prątków w słabo zorganizowanych ziarniniakach. Jednak najważniejszą cechą patologiczną wspólną dla wszystkich form trądu jest zaangażowanie i uszkodzenie obwodowego układu nerwowego (PNS).

rys. 2. LEPROMATOUS TRĄD ZMIANY PRZEJAWIAJĄ SIĘ NA UCHU. Obfite wewnątrzkomórkowe prątki kwasoodporne były obecne w tej tkance, chłodnym miejscu sprzyjającym wzrostowi M. LEPRAE.

uszkodzenie nerwu

M. leprae ma niezwykłą zdolność atakowania komórek Schwanna nerwu obwodowego, które otaczają i wspierają aksony neuronów czuciowych i ruchowych. Zakażenie komórek Schwanna powoduje wiele złożonych zmian biologicznych i patologicznych, w tym demielinizację, de-różnicowanie i przeprogramowanie komórek. Aksony niezabezpieczone przez komórki Schwanna są podatne na uszkodzenia i mogą zostać zniszczone w wyniku reakcji zapalnej gospodarza na M. leprae. Ogólnie rzecz biorąc, małe niemielinizowane i mielinizowane neurony czuciowe są dotknięte jako pierwsze, a wraz z postępem choroby neurony ruchowe i mięśnie mogą być również zagrożone. Pacjenci tracą uczucie w obszarach dotkniętych trądem. Często nie dostrzegają różnicy między ciepłem a zimnem, a znieczulenie w dłoniach i stopach znacząco przyczynia się do owrzodzenia uciskowego (rys. 3, góra) i urazy pourazowe i infekcje wtórne, które mogą prowadzić do utraty cyfr i innych poważnych konsekwencji. Jeśli nie zostanie przerwany przez leczenie, uszkodzenie nerwów może prowadzić do osłabienia motorycznego i paraliżu wewnętrznych mięśni palców rąk lub nóg, powodując dożywotnią niepełnosprawność (rys. 4).

rys. 4. SZPONIASTA RĘKA WYNIKAJĄCA Z ZAAWANSOWANEGO USZKODZENIA NERWU ŁOKCIOWEGO Z POWODU TRĄDU.

nadal istnieją duże luki w naszym zrozumieniu neuropatogenezy trądu. Nerwy obwodowe nie tylko służą jako główny cel zakażenia M. leprae, ale także służą jako bezpieczna przystań dla bacillus, ponieważ bariera krew-nerw chroni organizm przed wieloma odpowiedziami immunologicznymi gospodarza. M. trąd wydaje się wykorzystywać niezwykłą zdolność regeneracji dorosłych PNS w zabezpieczaniu jej preferowanej niszy, a regeneracja uszkodzonych nerwów obwodowych trwa nawet po leczeniu u pacjentów z zaawansowanym trądem. Uszkodzenie nerwów może następować stopniowo w całym przebiegu choroby i może być nieodwracalne.

pasożyt wewnątrzkomórkowy

M. leprae jest wysoce przystosowanym patogenem niszowym. Jest słabo kwasoodporny (rys. 5). Jego genom przeszedł drastyczną ewolucję redukcyjną. W wieku zaledwie 3 lat.3Mbp ma najmniejszy Genom wśród mykobakterii, a niefunkcjonalne pseudogeny zajmują również prawie połowę chromosomu. Ta utrata funkcjonalności prawdopodobnie leży u podstaw naszej ciągłej niezdolności do hodowli organizmu na sztucznym podłożu laboratoryjnym i prawdopodobnie wpływa na niezwykle długi czas generacji organizmu (12,5 dnia). M. leprae preferuje chłodne temperatury. Zmiany u pacjentów zwykle znajdują się w chłodniejszych obszarach skóry. Żywotność M. leprae szybko spada w temperaturach powyżej 35°C. Większość zwierząt łatwo oczyszcza prątki i nie może być doświadczalnie zarażona M. leprae. Ograniczona replikacja może być osiągnięta po zaszczepieniu M. leprae do tylnych poduszek stóp myszy konwencjonalnych i athymicznych. Jednak prątki nie będą rosnąć, gdy zaszczepione systemowo i wykładniczy wzrost wzrostu wymaga wielu miesięcy do osiągnięcia. Infekcja u myszy Nie dotyczy nerwów zwierzęcia. Jedynym zwierzęciem, które wiarygodnie rekapituluje trąd, jak u ludzi, i rozwija rozległe zaangażowanie neurologiczne z M. leprae, jest pancernik dziewięciopręgowy (dasypus novemcinctus). Oprócz ludzi, pancerniki są również jedynymi naturalnymi nosicielami M. leprae.

rys. 5. (A) Fite-poplamiony fragment skóry wykazujący M. LEPRAE (czerwony) w nerwie skórnym, cechę PATOGNOMONICZNĄ patologii trądu. B) skaningowy MIKROGRAF elektronowy M. LEPRAE. DRĄŻEK 5 MM. (C) transmisja elektronowego MIKROGRAFU M. LEPRAE w przekroju poprzecznym. BAR, 250 NM.

pancerniki

pancerniki są egzotycznymi zwierzętami o wielkości kotów domowych (rys. 6). Rudyard Kipling zasugerował, że pancerniki to mieszanka żółwia i jeżozwierza. Są ssakami z rzędu Xenarthra, spokrewnionymi z leniwcami i mrówkojadami. Ich normalna temperatura ciała waha się od 33 do 35°C i to właśnie ta cecha po raz pierwszy przyciągnęła uwagę badaczy trądu. Eksperymentalne zakażenie pancerników M. leprae wymaga 18-24 miesięcy, aby manifestować się jako w pełni rozpowszechniona choroba, ale płodne ilości (1012) prątków mogą być zebrane od jednego zwierzęcia, a pancerniki są wybranymi gospodarzami do rozmnażania prątków trądu. Niezwykłe ilości M. trąd udostępniony przez pancerniki był dobrodziejstwem dla badań nad trądem.

krótko po początkowym odkryciu wyjątkowej podatności pancernika na eksperymentalne zakażenia, naturalnie występująca ogólnoustrojowa mykobakterioza została również wykryta wśród pancerników na wolnym wybiegu w USA. Późniejsze badania potwierdziły, że Dzikie pancerniki są dużym rezerwuarem dla M. leprae, a zwierzęta nosiły naturalną infekcję M. leprae przez wiele dziesięcioleci, zanim kiedykolwiek zostały użyte w badaniach nad trądem. Trąd nie był obecny w Nowym Świecie w czasach Przedkolumbijskich i można przypuszczać, że pancerniki musiały zarazić się od ludzi w ciągu ostatnich kilku stuleci. Obecnie są one uznawane za jedyny poza człowiekiem zbiornik M. leprae i są częścią naturalnej ekologii choroby w USA. Najnowsze doniesienia wskazują, że odzwierzęce przenoszenie M. leprae od pancerników jest odpowiedzialne za aż 64% wszystkich przypadków trądu wśród osób urodzonych w USA. Pancerniki występują od południowych Stanów Zjednoczonych przez Amerykę Łacińską po Argentynę, a biomarkery M. leprae zaobserwowano u niektórych pancerników południowoamerykańskich. Obecnie bada się rolę, jaką pancerniki mogą odgrywać w utrwalaniu trądu w Amerykach.

rys. 6. PANCERNIK DZIEWIĘCIOPRZĘSŁOWY („DASYPUS NOVEMCINCTUS”).

szczepionka i diagnostyka

M. leprae są zwykle przenoszone z osoby na osobę drogami oddechowymi, a obecne globalne strategie kontroli koncentrują się na leczeniu antybiotykami aktywnych przypadków w celu wyleczenia infekcji i przerwania transmisji. Jednak dowody gromadzą się, że utajony rezerwuar przedklinicznych bezobjawowych przypadków, a być może pancerników lub innych gospodarzy środowiskowych, może odgrywać ważniejszą rolę w ekologii choroby, a trąd prawdopodobnie nie może być wyeliminowany poprzez samą terapię lekową. Zwalczanie trądu poprzez szczepienie lub immunoterapię jako uzupełnienie terapii lekowej może mieć znaczną przewagę nad kontrolą przez samo leczenie farmakologiczne. Od 2002 roku konsorcjum Fundacji filantropijnych promuje badania nad nowymi testami diagnostycznymi i prototypową szczepionką. Naukowcy z całego świata są zaangażowani w te wysiłki,a ich produkty zaczynają teraz przechodzić do prób. Jeśli technologia zwycięży, możemy wreszcie położyć kres cierpieniom spowodowanym przez jedną z najstarszych znanych chorób mykobakteryjnych.

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

Czytaj dalej

Masaki, T. & inni (2013). Przeprogramowanie dorosłych komórek Schwanna do komórek macierzystych podobnych przez prątki trądu sprzyja rozprzestrzenianiu się infekcji. Cela 152, 51-67.
Monot, M. & inne (2009). Comparative genomic and phylogeographic analysis of Mycobacterium leprae. Nat Genet 41, 1282-1289.
Rodrigues, L. C. & Lockwood, D. (2011). Trąd teraz: epidemiologia, postęp, wyzwania i luki w badaniach. Lancet Infect Dis 11, 464-470.
Scollard, D. M. & others (2006). Ciągłe wyzwania trądu. Clin Microbiol Rev 19, 338-381.
Truman, R. W. & inne (2011). Prawdopodobnie odzwierzęcy trąd na południu Stanów Zjednoczonych. N Engl J Med 364, 1626-1633.