Mykobakterier Erik Sturegård

Mykobakterier - generellt

•!Syrafasta stavar •!Lipidrik cellvägg

•!Mykolsyra •!Avfärgas inte med syra/alkohol

•!Växthastighet •!“Snabb”

•!M. fortuitum •!Långsamma

•!MTB-komplexet •!Ultralångsamma

•!M. paratuberculosis

Mykobakterier – humanpatogener •!MTB-komplexet

•!Ses senare •!M. leprae

•!Tuberculoid – paucibacillär •!Lepromatous - multibacillär

•!M. avium intracellulare-komplexet (MAC) •!Opportunistisk •!Barn

•!Suppurativ adenit •!Gamla/immunsupprimerade

•!Lunginfektioner •!Svårbehandlat

•!M. marinum •!Akvarier

•!M. fortuitum-komplexet

M. leprae •!Granulomatös infektion multipla lokaler

•!Perifera nerver •!Slemhinnor

•!Tuberculoid •!Paucibacillär •!Hypopigmentering •!Känselbortfall •!Th1

•!Lepromatous •!Multibacillär •!Noduli •!Förtjockad hud •!Nervengagemang sent •!Th2

Mycobacterium tuberculosis-komplexet

•!Humanpatogener •!M. tuberculosis •!M. bovis

•!M. bovis BCG •!M. africanum •!M. canetti •!M. microti •!M. caprae •!M. pinnipedii

•!Socioekonomi •!Nedsatt immunförsvar

TB incidens och mortalitet i Skandinavien

Tuberkulos – en global infektion •!~1/3 av världens befolkning infekterad •!2 miljoner dödsfall/år

TB – stadier av sjukdom •! Primär

–! Inkapsling •! Ghon fokus/

komplex •! Langhans celler •! Ostig nekros

–!Persisterande •! Lungor •! Disseminerad

•! Reaktivering –!Lokal infektion –!Disseminering

Stewart et al., 2003

Överlevnad i makrofager •! Makrofager generellt

–! Fagocytos av främmande material

–! Fagosom fuserar med lysosom •! Nedbrytning

•! TB –! Triggar fagocytos –! Överlever i fagosomer –! Blockerar

sammanslagning med lysosomen

–! Reversibelt •! Ex IFN-!, TNF-"

Persisterande infektion •! TB kan infektera alla organsystem

–! Lokalt –! Miliärt

Prevention

•! Vaccin? –!Bacillus Calmette-Guérin (BCG)

•! Tveksam effekt •! Miliär TB •! TB meningit •! Lepra

–!Nya vaccin under utveckling? •! Obligatorisk behandling •! Anmälningspliktig sjukdom

–!Miljöundersökning

Antibiotikabehandling

•! Standardbehandling –!Rifampicin

•! Inhiberar RNA-polymeras –! Isoniazid

•! Inhiberar mykolsyrasyntes •! Påverkar lipid, DNA och kolhydrat syntes/

metabolism –!Etambutol

•! Påverkar RNA-syntes –!Pyrazinamid

•! Okänd mekanism, sänker pH?

Första 2 månaderna

6 månader

Terapeutisk arsenal •! Första linjen

–! Isoniazid –! Rifampicin –! Etambutol –! Pyrazinamid

•! Andra –! Levofloxacin, moxifloxacin: kinolon – DNA-replikation –! Amikacin, kana, strepto: aminoglykosider - proteinsyntes –! Capreomycin: polypeptid, liknar aminoglykosider –! Ethionamid, protionamide: thioamid – hämmar mykolsyra? –! Cycloserin: serin analog - cellväggshämmare –! Para-aminosalicylic acid (PAS) - folatsynteshämmare

Terapeutisk arsenal •! Tredje

–! Linezolid: oxazolidinon - proteinsynteshämmare –! Clofazimin: riminophenazine dye – immunhämm och ? –! Amoxicillin-klavulansyra –! Klaritromycin –! Trim-sulfa?

•! Fjärde och sista linjen –! Kirurgi

Resistens

•! Multidrug resistant TB (MDR-TB) –!Minimikrav

•! Resistent mot både rifampicin och isoniazid •! Ibland fler

–!Ca 500 000 nya fall/år •! Extensively multidrug resistant TB (XDR-TB)

–!Minimikrav: •! MDR-TB •! Kinolonresistens •! Minst ett alternativt i.v. preparat (t.ex. amikacin)

–!Ca 40 000 nya fall/år

Diagnostik – aktiv sjukdom Mikroskopering

–! Syra-fast färgning –! Fluorescens

•! Odling –! Fast media

•! Löwenstein-Jensen –! Flytande media

•! PCR •! Resistensbestämning

–! Odling –! PCR med hybridiseringsprober

Provmaterial •! Mikroskopi, odling och PCR

•! Alla provmaterial •! Undantag blod

•! Bara odling •! Upprepad provtagning •! Korrekt provtagning

•! Svårt med ffa sputum

Förbehandling

•! Avdödning av alla konventionella mikroorganismer •! Kontamination •! Långsamväxande

•! Mikroskopi –!Snabbt, billigt –! Ingen artbestämning

•! Syra-fast färgning – Ziehl-Nielsen –!Klassisk diagnostik –!Relativt enkelt för de flesta rutinlabb

•! Fluorescens – Auraminfärgning –!Högre sensitivitet –!Carcinogent –!Behövs fluorescensmikroskop

Diagnostik – aktiv sjukdom

•! Odling –!Tar tid –!Artidentifiering –!Resistensbestämning –!Epidemiologisk typning

•! Fast media –!Löwenstein-Jensen

•! kolonimorfologi

•! Flytande media –!Snabbare –!Känsligare

Diagnostik – aktiv sjukdom

TB – Diagnostik - PCR

•! MTB-komplexet –!Snabbt –!Hög sensitivitet –!Döda bakterier?

•! Ej för att följa behandling

•! Artbestämning –!Specifika primers

•! Ffa MTB-komplexet –! 16S rDNA-sekvensering

•! Art eller grupp av arter –!Hybridiseringsprober

16S rDNA-sekvensering

Sequence alignment

BLAST

Fylogenetisk analys

Hybridisering, resistensbestämning

•!Multiplex PCR •!Hybridisering

•!Kända resistensgener •!Rifampicin •!Isoniazid

•!Används för •!Odlade bakterier •!Direktmikroskopi positiva sputumprov

•!Fungerar troligen •!PCR-positiva prov •!Följa behandling????

Vanlig bakteriologi •! Naturlig kontra förvärvad resistens

–!Naturlig känslighet •! Vildtypspopulation

–! Känslig –! Idealt stor skillnad på vildtyp och resistent population

•! PK/PD data •! Definiera brytpunkter för MIC-bestämning •! SIR-systemet

–! I: ”buffertzon” •! Resistensbestämning

–! MIC: Etester –! Zondiametrar

Resistensutveckling TB

•! Hur ofta spontanmuterar TB? –!Rifampicin 10-10/celldelning –! Isoniazid 10-7-10-9/celldelning –!Lungkavern ~107 bakterier

•! Förekomst av små kloner spontant resistenta bakterier vanliga

•! Kombinationsbehandling

Resistensbestämning TB -Tre metoder

•! Absolut koncentration –! Spädningsserie av antibiotika –! MIC-bestämning –! Knöligt, inokulatet påverkar mycket

•! Resistens ratio –! MIC isolat/MIC för en känd standardstam –! < 2=S, >8=höggradigt R; >2, <8=svårtolkat

•! Proportionsmetoden –! <1% av populationen resistent –! TB till antibiotikamedium och spätt 1:100

antibiotikafritt medium –! Brytpunktskoncentration

- Etambutol

Etambutol 0.5-2.0 5.0 Antibiotika Vildtyper MIC Brytpunktskonc

Schön et al JAC, 2009

Nysmitta/latent TB IFN-! release assays (IGRA)

•! Quantiferon , T.Spot.TB •! Mäter IFN-! produktion

–!TH1-minnesceller –!TB-specifika antigen

•! Hög sensitivitet •! Hög specificitet

TB och HIV/AIDS

•! TB är den vanligaste opportunistiska infektion som orsakar död hos AIDS patienter

•! HIV ökar kraftigt risken att insjukna i TB efter exposition

•! Svårbehandlad kombination

TB incidence in Sub-Saharan Africa 1980-2002: HIV fuels TB epidemic

Not

ifica

tion

Rat

es (x

100,

000)

Zimbabwe

Kenya Malawi UR Tanzania

Côte d’Ivoire

Global Tuberculosis Control. WHO Report 2003. WHO/HTM/TB/2004.331

IRIS Immune reconstitution inflammatory syndrome •! Allvarlig immunsuppression

•! Hög mikrobiologisk börda •! Utan immunreaktivering

•! ART ger ökande CD4-nivåer •! Immunförsvaret reagerar mot infektioner

•! Kliniska symptom •! Feber, förstorade lymfkörtlar

IRIS •! Flertal opportunistiska infektioner •! Relativt vanligt hos TB pat med AIDS •! Oftast relativt okomplicerat •! Ibland svårbehandlat

–!CNS –!Framförallt om underliggande infektion inte

behandlas