Úvod do oborů Mikrobiologie studuje vlastnosti a funkce mikroorganismů ve vztahu k člověku. Podílí se na diagnostice infekčních onemocnění. Imunologie je poměrně mladý lékařský vědní obor, který se zpočátku vyvíjel v rámci mikrobiologie. Studuje obranné mechanismy a imunitní systém člověka. Epidemiologie se zabývá studiem výskytu nemocí v lidské populaci a studiem faktorů, které tento výskyt podmiňují nebo ovlivňují. Snaží se získat znalosti o veškerých příčinných souvislostech, které se mohou stát základem pro preventivní opatření. Hygiena se zabývá studiem vztahů mezi člověkem a prostředím. Má preventivní zaměření, hlavním úkolem je ochrana a upevňování zdraví a předcházení vzniku infekčních i neinfekčních chorob.
1
MIKROBIOLOGIE Mikrobiologie je věda pojednávající o živých organismech mikroskopické velikosti. Lékařsky významné mikroorganismy jsou prvoci, houby (kvasinky a plísně), bakterie a viry. Ačkoli parazitiční červi (helminti) nemají mikroskopickou velikost, způsobují infekce, jež se vyšetřují mikrobiologickými metodami, a tak se řadí též do mikrobiologie.
Mikrobiologie a medicína Mikrobiologie přispěla medicíně rozhodující měrou k jejím největším úspěchům v diagnostice, prevenci a léčbě nemocí. Při zlepšené výživě a podmínkách bydlení, jichž dosáhla v 19. století rozvinutá společnost, vnesla převratné zlepšení zdraví a pocitu jistoty, neboť zdvojnásobila délku života, a zatímco dříve přežila jen malá část narozených, nyní umožňuje většině narozených dětí vyrůst bez strachu o zdraví a život. Ve vyspělých zemích dramaticky poklesla úmrtnost na infekční choroby. Pokles je třeba kromě terapeutických a preventivních možností medicíny přičíst zlepšení životních podmínek a výživy, jež přispěly k zvýšení obranyschopnosti pacientů do té míry, že nemocní se z infekčních onemocnění spontánně uzdravily. Zdolání epidemií a smrtelných infekčních onemocnění je tak výrazné, že za nejvýznamnější problémy lékařství se dnes považují kardiovaskulární choroby, duševní poruchy a degenerativní choroby. Odvrácení pozornosti od infekčních onemocnění je však ošidné a může být velmi nebezpečné. V celosvětovém měřítku nejsou infekce ještě zdaleka zlikvidovány. Asi 10 milionů lidí v zemích třetího světa, převážně dětí, umírá každý rok na infekční průjmová onemocnění, spalničky, malárii, tetanus, záškrt, černý kašel. Je však tragické, že společnost ve skutečnosti má prostředky k tomu, aby zabránila téměř všem těmto úmrtím. I v našich podmínkách jsou infekční onemocnění běžná. Prudký vzestup alimentárních nákaz je důsledkem intenzivního zemědělství a posunu ve způsobu stravování směrem k rychlému občerstvení připravovanému z polotovarů. Nové léčebné metody, jež snižují obranyschopnost imunitního systému, a časté používání intravenózních katétrů a různých umělých náhrad poskytují příležitost mikrobům, jež jsou prakticky všudypřítomní. Mnoho pacientů se také nakazí při pobytu ve zdravotnickém zařízení. A k překvapení lékařů se objevují noví původci onemocnění (tab.1.). Díky mohutnému rozvoji cestovního ruchu přibývá importovaných nákaz. Tab. Některá nově poznaná infekční agens Agens Borrelia burgdorferi Campylobacter jejuni Cryptosporidium parvum Gardnerella vaginalis Helicobacter pylori viry hepatitid C, D, F, G lidský herpesvirus 6 HIV Legionella pneumophila parvovirus rotavirus
Onemocnění lymeská nemoc gastroenteritida průjem bakteriální vaginóza gastritida hepatitida exanthema subitum AIDS legionelářská nemoc pátá nemoc průjmové onemocnění, zejm. dětí
2
Dějiny mikrobiologie Mikroorganismy spatřil jako první na světě kolem roku 1675 Holanďan Antony van Leeuwenhoek (1632 – 1723), nizozemský obchodník se suknem, později městský úředník, jehož koníčkem bylo broušení čoček. Ze zvětšovacích skel sestrojil jednoduchý mikroskop, jež zvětšoval asi dvěstěkrát a rozlišoval objekty menší než jeden mikron. Výsledky svých pozorování zasílal londýnské učené společnosti Royal Society. V materiálu, jako jsou voda, bláto, sliny a střevní obsah zdravých jedinců, nalezl četné mikroorganismy, a protože se pohybovaly, považoval je za živé („animacula“). Všiml si také, že velké množství mikroorganismů lze spatřit ve vodních nálevech rostlinné a živočišné hmoty, které byly při pokojové teplotě odstaveny po dobu jednoho nebo dvou týdnů. Domníval se, že tyto mohutné populace pocházely z několika zárodků původně přítomných v oněch nálevech nebo že se tam dostaly ze vzduchu. Jiní měli za to, že organismy, které pozoroval, vznikly samoplozením, tj. spontánní přeměnou organické hmoty v mikroorganismy, a tato domněnka opanovala spory dalších 200 let. Teorie samoplození byla s konečnou platností vyvrácena v letech 1860 – 1864 Louisem Pasteurem (1822 – 1895), který dokázal, že mikroby se dostávají na místo z okolního prostředí. Navrhl ke konzervaci potravin „pasterizaci“ – jejich krátkodobé zahřátí na 69 – 75 st. C, objevil očkování proti vzteklině a sněti slezinné (anthraxu). Mechanismus množení bakterií nepohlavním příčným dělením objevil De Daussure (1760) a nutnost vysoké teploty pro sterilizaci Ferdinand Cohn, který v roce 1877 zjistil, že některé bakterie tvoří termorezistentní spóry. Teorie, že nemoc je způsobena zárodky, získávala uznání pomalu, ačkoli již dávno bylo zjištěno, že epidemická onemocnění, jako neštovice, spalničky skvrnitý tyfus nebo syfilis, se přenášejí z člověka na člověka. Italský renesanční učenec Girolamo Fracastro popsal již v roce 1546 tři způsoby přenosu: přímým kontaktem s tělem nemocného, kontaktem s kontaminovanými předměty a přenosem na dálku vzduchem. Fracastrovy názory byly téměř zapomenuty v době, kdy van Leeuwenhoek objevil mikroorganismy. Zárodková teorie však nebyla plně uznávána až do roku 1876, kdy pruský venkovský lékař Robert Koch (1843 – 1910) podal zprávu o svých pozorováních ohledně anthraxu, Prokázal, že jen bakterie jsou příčinou onemocnění. Za své zásluhy dostal Koch místo vědeckého pracovníka v Berlíně, kde vybudoval úspěšnou bakteriologickou školu. On sám objevil původce tuberkulózy a cholery, zavedl sterilizaci laboratorních nástrojů horkým vzduchem při teplotě 135 st.C. Za výzkumy a objevy v oboru tuberkulózy obdržel Nobelovu cenu. Krátce po tom, co bylo definitivně prokázáno patogenní působení bakterií, byly popsány patogenní prvoci a houby, např. původce malárie (1880). Viry bylo velmi obtížné nalézt a popsat, protože většinu z nich nelze pozorovat ve světelném mikroskopu a nelze je pomnožovat v neživé kultivační půdě. Proto se také Pasteurovi a jeho spolupracovníkům nepodařilo izolovat původce vztekliny u nemocných psů nebo vlků. Ve svých pokusech s virovou mozaikovou nemocí tabáku Ivanowski přenesl nemoc na zdravé rostliny naočkováním šťávy z infikovaných rostlin, již předtím filtroval filtrem z jemného porcelánu, který zadržoval bakterie. Vzápětí byly prokázány filtrovatelné viry jako původci celé řady onemocnění (slintavky a kulhavky dobytka, žluté zimnice aj.). Virologie se vyvíjela pomalu až do doby po 2. světové válce, kdy byl objeven elektronový mikroskop a zavedeno pěstování virů na buněčných kulturách.
3
Historie imunizace Již Fracastro přišel na to, že osoby, které trpěly některými nemocemi, jako jsou neštovice nebo spalničky, byly odolné k další nákaze. Umělá imunizace proti neštovicím se původně prováděla nebezpečnou metodou očkováním obsahu z puchýřů nemocného do kůže. V roce 1796 zavedl Edward Jenner očkování obsahem z puchýřků kravských neštovic. Díky Pasteurovi byly k vakcinaci poprvé použity kmeny patogenních mikrobů, které byly dlouhodobým přeočkováváním za umělých laboratorních podmínek oslabeny. Zavedl tak oslabené živé vakcíny pro očkování proti choleře drůbeže, antraxu, července vepřů a vzteklině. Na počest Jennerově práci s kravskými neštovicemi je nazval vakcíny (z lat. vacca = kráva). Účinnost vakcín z usmrcených bakterií byla ověřena v roce 1886 (Salmon a Smith). Kolem roku 1900 se přišlo na to, že k imunizaci proti některým nemocem, u kterých se při rozvoji onemocnění uplatňuje bakteriální toxin, lze použít onen toxin zneškodněný působením formaldehydu. Těmito tzv. toxoidy se dnes běžně očkují děti např. proti záškrtu a tetanu. V roce 1890 Behring a Kitaso objevili protilátky. Jako první byly poznány protilátky proti záškrtovému a tetanickému toxinu, tzv. antitoxiny.
Historie chemoterapie infekčních nemocí Dnes se ve světě používá k léčbě lidských infekcí, většinou bakteriálních, přes 200 různých antimikrobních látek. První chemoterapeutika byla proti prvokům a červům (léčba malárie kůrou chinovníku, amébové dysenterie kořenem ipekakuanhy, tasemnice kapradí samcem a škrkavek pelyňkem). V roce 1909 Paul Ehrlich pro léčbu onemocnění způsobeného spirochetami (syfilis) vyvinul Salvarsan (arsfenamin). Skutečný počátek chemoterapeutické revoluce započal v rocr 1935 Gerhardt Domagk svým prontosilem, předchůdcem sulfonamidů, Alexander Fleming objevem antibiotického účinku plísně penicilium notatum a Howard a Florey v roce 1940 izolací čistého penicilinu z této plísně a zavedením výroby penicilinu. Během 25 let byly poznány hlavní skupiny antimikrobních látek. V poslední době byly hlavně úspěšně chemicky obměňovány molekuly již známých antimikrobních látek. Studium a vývoj protivirových, protiplísňových a protiparazitárních léčiv šel dopředu mnohem pomaleji a terapeutické možnosti nebakteriálních infekcí jsou stále velmi omezené. Z vědců českého původu se do historie mikrobiologie zapsal zejména Stanislav Prowazek, objevitel původce skvrnitého tyfu Rickettsia prowazeki, dále George Novy, po němž je pojmenováno Clostridium Novyi, původce onemocnění měkkých tkání a Dušan Lambl, po němž se u nás vžilo pojmenování Lamblia intestinalis pro prvoka Giardia intestinalis, původce průjmového onemocnění. Historie epidemiologie Znalost zdroje infekce, mechanismu jejího přenosu a predisponujících faktorů umožňují navrhnout preventivní opatření, jako je zneškodnění zdrojů, zásah do mechanismu přenosu a odstranění rizikových faktorů. Mikrobiologie je tak úzce spjata s epidemiologií, jež se zabývá studiem faktorů ovlivňujících výskyt onemocnění v populaci.
4
Epidemiologická pozorování mohou být klíčem k poznání způsobu šíření infekce a tím vést k preventivním opatřením, i když je původce neznámý. Tak například v roce 1846 na vídeňské klinice Ignac Semmelwies dal do souvislosti úmrtí rodiček na horečku omladnic s vyšetřováním mediků, kteří přistupovali k vyšetřování rodiček rovnou po příchodu z oddělení patologie bez dostatečné hygieny rukou. Úmrtnost matek zredukoval z 8,3 % na 2,3 % pouze striktním požadavkem, aby si lékaři myli ruce z roztoku chlornanu tak dlouho, dokud nezmizí hnilobný zápach. John Snow během epidemie cholery v Londýně (1849) učinil závěr, že „zvláštní jed způsobující onemocnění“ se šířil stolicí pacientů, jež kontaminovala zdroje pitné vody. Ochrana zdrojů, opatření zajišťující čistotu, filtrace a chlorování vody vedly okamžitě ke snížení výskytu cholery, tyfu a jiných onemocnění přenášených vodou. Koncem 19. století bylo objeveno, že členovci sající krev roznášejí některé nemoci a byla zaváděna preventivní opatření k omezení výskytu těchto přenašečů v přírodě.
Základní charakteristika jednotlivých druhů mikroorganismů BAKTERIE
Bakterie jsou jednobuněčné mikroorganismy velikosti 0,5 – 40 x 10-6 m, většinou viditelné po obarvení ve světelném mikroskopu. Patří mezi prokaryota – mikroorganismy s primitivnější stavbou buňky, bez jaderné membrány (tzv. nepravé jádro). Množí se příčným dělením – z jedné mateřské bakterie vznikají dvě dceřinné, které jsou přesnou kopií mateřské buňky. Většinou jsou schopné růst nezávisle na hostiteli, protože mají vlastní metabolismus. Této schopnosti bakterií využíváme v jejich diagnostice – pokoušíme se je kultivovat na umělých kultivačních médiích. Kultivační média jsou tekuté nebo tuhé půdy obsahující celou řadu látek nezbytných pro růst a množení bakterií (aminokyseliny, sacharidy, vitaminy aj.). K samostatnému životu vyžadují bakterie zejména: • optimální teplotu (většinou kolem 37 OC) • optimální pH (většinou pH 7,2 ) • optimální množství kyslíku (většina lékařsky významných bakterií může žít v přítomnosti kyslíku i bez něho, takové bakterie nazýváme fakultativně anaerobní, některé bakterie ke svému životu kyslík nutně potřebují, ty se nazývají aerobní bakterie a bakterie, které v přítomnosti kyslíku hynou, nazýváme anaerobní. • dostatečnou vlhkost • organické (sacharidy, aminokyseliny) i anorganické látky. Bakterie rozdělujeme do základních skupin podle několika kriterií. Jedním z nich je tvar bakterií. Bakterie mohou mít tvar tyčinkovitý, kulovitý (kokovitý), spirálovitý. Tyčinky nebo koky mohou být dále uspořádány do řetízků nebo hloučků, dvojic, mohou tvořit vlákna. Abychom baterie mohli pozorovat ve světelném mikroskopu, je třeba je zviditelnit barvením různými bazickými anilinovými barvivy. Základní barvící technikou je barvení dle Grama. Bakterie, které jsou po obarvení touto technikou při pozorování pod mikroskopem modré, nazýváme grampozitivní, obarví–li se červeně, označují se gramnegativní. Pro některé bakterie se musí užít jiných barvicích technik.
5
VIRY
Viry jsou mnohem menší než bakterie (10 - 300 nm). Jsou tvořeny nukleovou kyselinou, event. ještě obalem. Na rozdíl od bakterií nemají enzymy, které by jim umožňovaly vlastní metabolismus. Mohou žít a množit se pouze z živých buňkách hostitelského organismu, jejíhož enzymatického vybavení využívají ke svému množení. Proto se označují jako tzv. nitrobuněční parazité.Virové geny řídí a mění aktivitu hostitelské buňky. Ta vytváří virové částice, které se pak sestavují v buňce do nových virových partikulí. Z jednoho viru vzniká až tisíc nových virových částic. Ty se z buňky uvolňují, šíří se v hostiteli a napadají další buňky. Hostitelská buňka zaniká. Virové nákazy se tedy šíří mnohem rychleji než bakteriální infekce. PARAZITÉ
Parazité jsou nejčastějšími původci infekčních onemocnění ve světě. Rozšířena jsou zejména v teplém podnebném pásmu, kde způsobují vážná, život ohrožující onemocnění. V našich klimatických podmínkách mají parazitární onemocnění převážně mírný průběh. Význam parazitárních onemocnění však v našich podmínkách stoupá, zejména díky cestovnímu ruchu, kdy hrozí riziko onemocnění závažnějším parazitárním onemocněním u cestovatelů. Ohroženou skupinou jsou také lidé s hlubokým deficitem imunity, pro které parazitární onemocnění (ale v podstatě i ostatní nákazy) bývají často smrtelné. Parazité jsou různě velcí živočichové od mikroskopických po několikametrové. Většina parazitů prodělává složitý životní cykus, který zahrnuje několik hostitelů včetně člověka. Parazity dělíme do tří základních skupin: 1. prvoci (jednobuněční) – např. améby, trichomonády, toxoplasma, plasmodia 2. červi – např. tasemnice, roupy, škrkavky 3. členovci: 3a) prostí trapiči člověka – např. zákožka svrabová 3b) přenašeči bakterií, virů, prvoků (mouchy, komáři, klíšťata aj.) HOUBY
Lékařsky významné houby jsou jednobuněčné útvary tvaru buď kulovitého ( kvasinky) nebo vláknitého (plísně). Většina hub existuje v přírodě jako saprofyté (živí se zplodinami makroorganismu, nepoškozují jej). U jinak zdravých jedinců se, až na výjimky, jako původci nemocnění příliš neuplatňují. U osob s oslabenou imunitou však často způsobují závažná systémová onemocnění. Onemocnění vyvolaná lékařsky významnými houbami můžeme rozdělit na mykózy: a) povrchové: postihují povrchovou vrstvu kůže a kožní adnexa (vlasy, nehty) b) podkožní: postihují podkožní tkáně, vzácně může dojít k rozsevu do organismu c) systémové (hluboké): postihují vnitřní orgány, zejm dýchací trakt (pneumonie). Jako tzv. oportunní mykózy se označují onemocnění vyvolaná původci, kteří obvykle nejsou patogenní pro člověka. Vyskytují se zejména u osob se sníženou imunitou, např. HIV+ pacientů nebo osob po transplantaci.
6
Patogenita mikroorganismů Jen malá část všech mikroorganismů, které se nacházejí v živé přírodě, má schopnost vyvolat onemocnění (je patogenní). Většina mikroorganismů žije ve vodě, v půdě a podobných prostředích a k tomu, aby mohla proniknout do organismu, není vybavena. Na základě schopností mikrobů vyvolat onemocnění je dělíme na: a) nepatogenní: makroorganismu (člověku, zvířeti) neškodí, tj. nemají schopnost vyvolat onemocnění, mohou osidlovat povrchy lidského těla (tzv. komenzálové) b) patogenní: hostitele poškozují přímo svojí přítomností nebo produkcí toxických látek – mají tedy schopnost vyvolat onemocnění c) podmíněně patogenní: hostiteli škodí pouze za určitých okolností: • při narušení obranyschopnosti hostitele - jiným onemocněním (cukrovka, nádorová onemocnění) - podáváním léků (antibiotika, cytostatika, imunosupresiva) - těžkými operacemi, transplantacemi •
zanesením mikrobů z pro ně charakteristické lokality ( např. z kůže, ze střeva) do lokality jiné: (při operaci, zaváděním umělohmotných katetrů, kloubních náhrad, náhrad srdečních chlopní aj.)
Nepatogenní mikroorganismy. Normální mikroflóra člověka. Každý jedinec je po narození postupně osídlen nepatogenními mikroby ze zevního prostředí. Naše kůže a sliznice jsou trvale či dočasně kolonizovány určitými mikrobiálními druhy, jejichž výběr je pro danou lokalitu charakteristický. Zde se tyto druhy vůči hostiteli jako patogeny nechovají. V jiných lokalitách se mohou uplatnit jako podmíněné patogeny (např. bakterie zanesené z okolí řitního otvoru při zavádění močového katetru do močového měchýře mohou způsobit zánět močových cest; některé bakterie kolonizující horní cesty dýchací zanesené při intubaci do distálnějších partií dýchacího traktu mohou způsobit pneumonii; bakterie z dutiny ústní, které se dostaly do krevního oběhu po extrakci zubu, mohou na změněných srdečních chlopních vyvolat endokarditidu apod.). Za normální mikroflóru se považují jen některé bakterie, event. kvasinky, nikdy ne viry (pro jejich intracelulární parazitismus). Význam normální mikroflóry Některé bakterie v tlustém střevě syntetizují vitamíny B a K, jiné se zde podílejí na dokončení štěpení potravy. Vymýcení normální střevní mikroflóry, např. při léčbě širokospektrými antibiotiky může vést k přemnožení kvasinek , k poruše štěpení a vstřebávání potravy a z toho vyplývajícím průjmům a jiných zažívacím potížím. Bakterie přítomné na kožních a slizničních površích pouhou svojí přítomností nebo svými metabolickými produkty brání růstu jiných, patogenních druhů (př. Lactobacillus vaginalis v pochvě dospělé ženy). Příklady osídlení Kůže: největší osídlení je v místech s větší vlhkostí (podpaždí, třísla, perineum), v místech přechodu kůže ve sliznici (kolem tělních otvorů). Dýchací cesty: bohatě jsou kolonizovány horní cesty dýchací (nos, nosohltan), plíce jsou sterilní. Trávicí trakt: silná je kolonizace dutiny ústní, tlustého střeva. 7
Urogenitální trakt: masivní kolonizace zevního genitálu, sliznice přední části močové trubice, pochvy. Krev a vnitřní tkáně jsou za normálních podmínek sterilní. Patogenní mikroorganismy Patogenitou nazýváme schopnost mikroorganismů poškodit makroorganismus (způsobit onemocnění). Je vázána na určitý druh. Mikroby mohou být patogenní pouze pro člověka (antropopatogenní), nebo pouze pro zvíře (zoopatogenní) či pro zvíře i člověka (antropozoopatogenní). Míra patogenity (tzv. virulence) je u jednotlivých mikrobiálních druhů různá. Je dána množstvím faktorů patogenity, které vytvářejí určitý mikrobiální kmen. Vysoce virulentní kmen snadno proniká do organismu a poškozuje jej i při velmi malé infekčnín dávce. Faktory patogenity Různé mikroorganismy jsou vybaveny různými faktory patogenity: 1. invazivita – schopnost mikrobů pronikat do tkání hostitele, množit se v nich a poškozovat jejich funkci svojí přítomností a produkty svého metabolismu 2. pouzdro – vrstva polysacharidů nebo bílkovin vně buněčné stěny, která chrání bakteriální buňku před působením různých antimikrobiálních činitelů, před fagocytózou 3. adherenční chopnost – schopnost mikrobů navázat se na receptory slizničních buněk, z nichž pak nemohou být odstraněny samočistícími mechanismy 4. spóry – stádium životního cyklu mikroorganismu, do kterého přechází, zhoršují-li se životní podmínky pro vegetativní formu. Spóra obsahuje všechny základní buněčné složky, látková výměna je v ní snížena na minimum. Tato buněčná stádia jsou vysoce odolná k zevním vlivům (vysoké teploty, chemické látky). Po navození vhodných životních podmínek spóra vyklíčí ve vegetativní buňku. 5. toxicita – schopnost mikrobů produkovat látky toxických vlastností (botulotoxin, tetanický toxin, záškrtový toxin, enterotoxin…
Antimikrobní látky (antibiotika, chemoterapeutika) Definice Jako antimikrobiální látky označujeme léčiva používaná k profylaxi a terapii infekčních onemocnění. Mnohé z těchto látek jsou přírodního, mikrobiálního původu a nazýváme je antibiotika (ATB). Producenty antibiotik jsou některé plísně a bakterie. Jako antibiotika označujeme i látky vzniklé modifikací nebo i syntetickou výrobou látek původně přírodního původu. Antimikrobiálním látkám připraveným pouze chemicky říkáme chemoterapeutika. Protože většina antibiotik má antibakteriální účinky, v praxi se termín antibiotika užívá pro všechny látky bez rozdílu původu účinkující na bakterie.
8
Typy účinku antimikrobiálních léčiv Podle způsobu účinku se rozdělují antimikrobiální látky na bakteriostatické a bakteriocidní. Baktericidní látky mikrobiální buňku usmrcují. Působí rychleji, jejich klinický účinek se dostavuje většinou do 48 hodin. Bakteriostatické látky jen reverzibilně zastavují růst a množení mikrobů, čímž usnadní práci imunitnímu systému. Jejich klinický efekt bývá patrný za 3-4 dny. Rozdíl mezi antimikrobiálními látkami s cidním a statickým účinkem není ale absolutní. Závisí na druhu látky a její koncentraci, na druhu mikroba.
a) b) c) d) e)
Podle zaměření svého antibikrobiálního účinku se antimikrobiální látky dělí na protibakteriální protituberkulózní (antituberkulotika) protihoubové (antimykotika) protiprvokové (antiprotozoika). protivirové (antivirotika). Podle místa svého účinku se ATB rozdělují na celková (systémová) a místní (lokální).
Podle spektra mikrobiálních druhů, na které antimikrobiální látky působí, je můžeme rozdělit na látky s úzkým, středním nebo širokým spektrem účinku. Mechanismus účinku antimikrobiálních látek Antibiotika a chemoterapeutika mohou zasahovat v různých místech mikrobiální buňky a různými způsoby. Nejčastějšími mechanismy účinku jsou: - inhibice syntézy buněčné stěny (př. peniciliny) - porušení plazmatické membrány (př. některá antimykotika) - inhibice syntézy bakteriálních bílkovin (př. tetracykliny, erytromycin aj.) - inhibice syntézy nukleových kyselin (př.acyklovir, chinolony, metronidazol aj.) - blokování některých specifických metabolických reakcí (př. sulfonamidy) Nežádoucí účinky antibiotik Antibiotika mohou mít celou řadu vedlejších, nežádoucích účinků. Nežádoucí účinky antibiotik mohou být toxické, alergické a biologické. Toxické účinky vznikají obvykle při podávání léků ve vysokých dávkách nebo při jejich toxické kumulaci v organismu, který není schopen je dostatečně vylučovat, např. při ledvinové nedostatečnosti. Toxické mohou antibiotika být pro celou řadu orgánů. Nejčastějšími toxickými účinky jsou: a) neurotoxické (poruchy stato – akustického nervu, zrakového nervu, centrální nervové soustavy, psychické poruchy, poškození periferních nervů) b) hepatototoxické c) nefrotoxické d) hematotoxické e) gastrotoxické (zvracení, průjmy) f) zánět žil po intravenózní aplikaci, bolestivé zduření po nitrosvalovém podání.
9
Alergické reakce mohou banální typu kopřivky, ale i život ohrožující, např. anafylaktický šok. Podle rychlosti rozvoje můžeme alergické reakce dělit na: a) bezprostřední (do 2 hodin po aplikaci): kopřivka, astmatický záchvat, angioneurotický edém, anafylaktický šok) b) urychlené (za 2-24 hodin po aplikaci): kopřivka, svědění, ztížené dýchání c) pozdní (za 24 hodin a déle): bolesti a otoky kloubů s horečkou, exantém, poškození menších arterií ve vnitřních orgánech aj. Biologické účinky vznikají zásahem antimikrobiálních léčiv do mikrobiální rovnováhy jednotlivých orgánových systémů. Může k nim dojít následujícími způsoby: a) náhrada potlačené citlivé mikrobiální populace exogenními nebo endogenními mikroby rezistentními na použité antimikrobiální léčivo (př. přemnožení kvasinek v dutině ústní a jícnu, v pochvě a následným zánětem, těžký zánět sliznice tlustého střeva způsobený toxinem přemnožené rezistentní bakterie Clostridium difficile) b) zaplavení organismu toxiny uvolněnými z velkého množství poškozených bakterií c) snížení tvorby vitaminů B a K střevními bakteriemi, vymýcenými antimikrobiální léčbou d) ovlivnění imunitních reakcí makroorganismu (rychlá eliminace infekčního agensnedostatečná stimulace imunitního systému aj.) e) změna klinického obrazu léčeného infekčního onemocnění (nerozvinou se typické klinické příznaky, zamaskování infekce u náhlých příhod břišních) f) znesnadnění nebo znemožnění mikrobiologické diagnózy, je-li antimikrobiální léčivo podáno před odebráním biologického materiálu k mikrobiologickému vyšetření
Rezistence mikrobů k antimikrobiálním látkám Rezistence je schopnost mikroorganismů odolávat účinku antimikrobiálních látek. Může být podmíněná geneticky (celá populace určitého bakteriálního druhu je necitlivá vůči účinkům určité antimikrobiální látky) nebo získaná během života bakteriální buňky pod vlivem podávaného antibiotika. Tento způsob rezistence vzniká buď mutací nukleové kyseliny nebo přenosem genetického materiálu z rezistentní buňky na buňku dosud citlivou. Rezistence kmenů lékařsky významných bakterií vůči antibiotikům stále stoupá. Děje se to zejména tam, kde se antibiotika často používají , tedy v nemocnicích. Na stoupající rezistenci se také podepisuje používání antibiotik v zemědělství ke zvýšení váhových přírůstků v chovem dobytka. Rezistence k antibiotikům se zvyšuje rychleji, než výzkum stačí připravit nové typy antimikrobiálních látek. Jsou obavy z toho, že se mohou objevit kmeny bakterií rezistentní ke všem dosud užívaným antimikrobiálním léčivům.
Zásady racionální antibiotické terapie Aby byla antimikrobiální terapie maximálně účinná, aby nedocházelo k poškození pacienta neuváženou aplikací antibiotika a k rozvoji rezistence, měli by lékař indikující antibiotickou léčbu i pacient dodržovat určité zásady antimikrobiální terapie: - podávat ATB zejména u akutních bakteriálních infekcí, nepodávat ATB u viróz (správná diagnóza, mít přehled o infekčních agens přicházejících v dané situaci v úvahu) - ATB podávat pokud možno cíleně – znát vyvolávající agens, jeho citlivost na ATB
10
-
před zahájením léčby odebrat materiál na mikrobiologické vyšetření zbytečně nestřídat ATB, čekat na efekt při změně antibiotika volit látku z jiné skupiny nepoddávkovávat, dodržovat dávkovací intervaly brát v úvahu závažnost infekce; nákladné přípravky nejnovějších generací antibiotik by měly zůstat jako rezervní pro skutečně závažné případy brát v úvahu nežádoucí účinky ATB a ostatní diagnózy pacienta (věk, gravidita, onemocnění ledvin, jater, alergie…) volit takové ATB a takový způsob podání, aby ATB v místě infekce dosáhlo dostačující koncentrace
Používání tak účinných látek, jako jsou antibiotika, se snažíme usměrňovat, protože jejich neuvážené a nevhodné podávání může poškodit nejen pacienta, ale vzniklé rezistentní kmeny mohou ohrozit celou populaci. Těmto snahám říkáme antibiotická politika. Antibiotika jsou rozdělena na volná a vázaná. Volná ATB mohou předepisovat všichni lékaři bez omezení. Vázaná antibiotika se předepisují na zvláštní žádanky a lékárna je vydá jen na základě schválení antibiotickým střediskem. Antibiotická střediska jsou specializované laboratoře mikrobiologických pracovišť. Mají na starosti stanovování citlivostí mikroorganismů na antibiotika, stanovení hladin antibiotik v tělesných tekutinách, sbírají údaje o rezistenci na antibiotika ve svém rajónu, vydávají přehledy rezistence a řídí racionální antibiotickou terapii ve své oblasti. Spolupracují s lékaři na klinikách, pořádají odborné semináře, poskytují konzultace, navrhují antibiotika, která nemocnice dovoluje svým lékařům předepisovat bez omezení.
Odběr biologického materiálu k mikrobiologickému vyšetření Zásady odběru biologického materiálu - dostatečné množství materiálu - odběr za aseptických podmínek, do sterilních nádob - odběr pokud možno před zahájením antimikrobiální terapie - odběr reprezentativního vzorku (výtěr rány z hloubky, sputum a ne sliny…) - rychlý transport do laboratoře - někdy nutný odběr transport do transportní půdy - označení vzorku a vyplnění průvodního listu Průvodní list k mikrobiologickému vyšetření musí obsahovat: - jméno, příjmení, rodné číslo nemocného, kód zdravotní pojišťovny - druh materiálu, datum odběru - suspektní diagnózu - údaje o dosavadní ATB terapii - požadované vyšetření - jméno lékaře, razítko odesílajícího pracoviště
11
Přehled jednotlivých druhů biologického materiálu, způsoby jejich odběru Krev a) pro sérologické vyšetření (2-7 ml: stanovení přítomnosti specifických protilátek, příp. infekčního agens v séru; náběr na začátku a na konci onemocnění: sledování dynamiky titru protilátek) b) pro mikroskopické vyšetření (kapka): diagnostika malárie c) pro kultivační vyšetření (hemokultivace): průkaz přítomnosti bakterií (odběr 20 ml krve speciálních kultivačních nádobek) Moč - na kultivaci; střední proud moči po důkladné očistě ústí močové trubice, do sterilní nádobky!!! Stolice a) rektální výtěr (na bakteriologické vyš.) b) vzorek stolice (na virologické a parazitologické vyš.) Respirační sekrety - z tonzil, nosohltanu, nosních průduchů /tampon na špejli/ - stěr z hrtanu /drátěný tampon/ - sputum - sekret odebraný při bronchoskopii, transtracheálně - výplachy dolních cest dýchacích (virologické vyšetření) - plicní biopsie Hnis - z ran, abscesů (aerobní i anaerobní kultivace) Mozkomíšní mok - punkcí páteřního kanálu, při podezření na infekci meningitidu Sekrety z urogenitálního traktu - výtěr z pochvy, cervixu, sekret z močové trubice, z prostaty, ejakulát Výtěr z oční spojivky, zevního zvukovodu Operační, pitevní, bioptický materiál, zvratky, zbytky potravy
Laboratorní metody v mikrobiologii V odebraném biologickém materiálu se snažíme prokázat: a) původce onemocnění (izolovat jej a identifikovat) b) imunologickou odpověď pacienta na infekci (specifické protilátky). Využíváme přitom následujících metod:
12
1) mikroskopie - z biologického vzorku, z vykultivované bakteriální kultury - preparát nativní (pohyb bakterií, vajíčka parazitů, louhové preparáty v mykologii z kožních šupin…) či fixovaný (barvený)-tvar, velikost, uspořádání bakterií - mikroskop: světelný (v bakteriologii, parazitologii, mykologii) elektronový (ve virologii) fluorescenční (imunofluorescence k průkazu antigenů i protilátek) 2) kultivace = pomnožování mikroorganismů v umělém prostředí, které splňuje podmínky nutné pro jejich metabolismus • tekuté půdy (bujóny), tuhé agarové půdy, buněčné kultury (pro viry) • v či bez přítomnost kyslíku, při zvýšené tenzi CO2 • větš. při teplotě 37 OC, kampylobakteři 42 OC, yersinie: pokojová a chladničková teplota aj. - určení mikroba dle jeho růstu na příslušné kultivační půdě (vzhled kolonií, zbarvení, zápach, změna agaru v okolí kolonií) 3) průkaz biochemických vlastností mikroba - testování dostatečného množství biochemických reakcí, které umožní vzájemné rozlišení mikrobů (např. štěpení glukózy a jiných sacharidů, štěpení urey, dekarboxylace aminokyselin, tvorba sirovodíku aj.) 4) průkaz mikrobiálních antigenů - bližší určení druhu nebo sérotypu vykultivovaných bakterií (např. u salmonel, shigel, E.coli), aglutinace na sklíčku s příslušným antisérem - průkaz antigenů v séru 5) průkaz toxinu 6) průkaz nukleové kyseliny 7) průkaz protilátek v séru 8) stanovení citlivosti na antibiotika 9) pokus na zvířeti
13
Obrana proti infekci Ochranu makroorganismu proti infekci zajišťují účinné obranné systémy, jejichž úkolem je: 1. bránit usídlení mikroorganismů na tělesném povrchu, 2. zamezit jejich pronikání do tkání, 3. brzdit jejich šíření uvnitř organismu, 4. zneškodnit jejich toxiny a ostatní produkty, 5. proniklé mikroby zničit a jejich zbytky odstranit. Systémy protiinfekční obrany dělíme na mechanismy vrozené (nespecifické) odolnosti a na mechanismy získané (specifické) imunity. Toto dělení je spíše didaktické. Oba systémy jsou vzájemně těsně spjaté. Bez signálů vycházejících z nespecifické rezistence se nemůže rozběhnout specifická imunitní reakce a naopak, produkty specifické imunity zesilují a zefektivňují činnost nespecifické imunity.
Složky IS Imunitní systém se skládá z jednotlivých buněk, které cirkulují v krevních a mízních cévách, z buněk usazených v jednotlivých tkáních, z produktů těchto buněk a z orgánů, kde imunokompetentní buňky vznikají a zrají. Lymfatické orgány Lymfatický systém se skládá z centrálních a periferních lymfatických orgánů. Centrální lymfatické orgány jsou thymus a kostní dřeň. Periferní lymfatické orgány jsou slezina, tonsily, lymfatické uzliny a lymfatická tkáň rozptýlená ve sliznici zažívacího traktu, dýchacích cest a kůže. Kostní dřeň V kostní dření většiny dlouhých a plochých kostí jsou uloženy kmenové buňky, vznikají předchůdci řady lymfoidní a myeloidní.
z nichž
Thymus Thymus je v dětství poměrně velký orgán, který se s věkem postupně zmenšuje. V něm část lymfocytů, které opustí kostní dřeň, dozrává v T- lymfocyty. Slezina Slezina je největší periferní lymfatický orgán. Je uložena v levém podžebří, za normálních okolností nepřesahuje levý žeberní oblouk. Obsahuje lymfocyty a makrofágy. Je-li slezina nefunkční (např. po jejím odstranění z různých příčin nebo při infiltraci nádory), je organismus zvýšeně náchylný k některým infekcím (meningokokové, hemofilové, pneumokokové). Mízní uzliny Jsou rozptýleny po celém těle a pospojovány mízními cévami. Obsahují T- a B - lymfocyty, makrofágy. Cizorodá látka vniknuvší do organismu je krevním řečištěm nebo mízními cévami
14
zanesena do nejbližších, tzv. regionálních uzlin a tam aktivuje buňky, které zahájí imunitní reakci. Aktivace buněk je spojen se zvětšením jejich objemu. Proto se při infekci zvětšují lymfatické uzliny příslušné k určité oblasti. Další lymfatická tkáň Není uspořádána do anatomických útvarů, ale je rozptýlena v submukózní tkáni dýchacího, trávicího, vylučovacího a pohlavního ústrojí, v krčních mandlích, v epidermis kůže.
Fagocytární systém Buňky fagocytárního systému, fagocyty, mají schopnost fagocytózy. Proces fagocytózy zahrnuje putování za škodlivinou (chemotaxe), její rozpoznání, pohlcení, zpracování, event. usmrcení. Navíc fagocyty produkují látky, které stimulují složky specifické imunity a zpětně tak regulují rozsah zánětlivé odpovědi. Mezi fagocyty řadíme: a) buňky monocytomakrofágového systému: - monocyty kolující v krevním oběhu a - makrofágy, které se z monocytů v různých orgánech diferencují (Langerhansovy buňky v kůži, Kupfferovy buňky v játrech, alveolární makrofágy v plicích, histiocyty ve vazivu, mezangiální buňky v ledvinách, mikroglie v mozku, osteoklasty v kosti) b) polymmorfonukleární lymfocyty – neutrofily ( mikrofágy), eozinofily. Komplementový systém Komplementem je nazýván systém plazmatických bílkovin (asi 20), produkovaných především jaterními buňkami. Složky komplementu jsou kaskádovitě aktivovány komplexem antigenprotilátka nebo látkami z poškozených tkání. Způsobí prasknutí a zničení buňky, usnadňují fagocytózu, aktivaci B-lymfocytů. Lymfocyty Lymfocyty zrají z lymfoidního předchůdce z kostní dřeně. V periferní krvi kolují T-lymfocyty, B- lymfocyty a buňky podobné lymfocytům – NK buňky. T-lymfocyty dozrávají v thymu, nachází se ve slezině a uzlinách, v krvi. Dělí se podle funkcí na několik podskupin: - subpopulace Th (helpeři=pomahači): podporují a řídí tvorbu protilátek - subpopulace Ts (supresoři=tlumivé buňky) ničí infikované a nádorově změněné buňky, regulují, potlačují imunitní odpověď, aktivitu B-lymfocytů - paměťové buňky-vznikají při prvním setkání antigenu s imunitními mechanismy, při opakovaném setkání s ním zajistí rychlejší a účinnější imunitní odpověď B-lymfocyty mají své označení od slova burza, neboť u ptáků existuje orgán Fabriciova burza, ve kterém lymfocyty B dozrávají. U lidí dozrávají B-lymfocyty ve fetálních játrech, v kostní
15
dřeni a slezině. Po setkání s příslušným antigenem se začne lymfocyt B dělit, až z něj vznikne klonus plazmatických buněk, které produkují protilátky proti antigenu, který reakci vyvolal. NK buňky (přirození zabíječi) jsou pravděpodobně lymfocyty, které nejsou ani T ani B. Ničí buňky infikované virem, nádorově změněné a buňky transplantovaných tkání .
Protilátky Protilátky jsou produkty plazmatických buněk. Chemicky jsou to glykoproteiny zvané imunoglobuliny. Imunoglobuliny mají struktury molekuly uspořádané do tvaru Y. Rozvětvená část se nazývá variabilní a na ni se váže antigen. Variabilní část určuje specifitu protilátky, tj.proti jakému antigenu je namířena. Druhá část protilátky se nazývá konstantní, podle ní se rozlišuje pět tříd imunoglobulinů: G, M, A, D a E.
Další buňky účastnící se imunitní reakce Bazofily a žírné buňky obsahují granula, z kterých se po stimulaci uvolňují histamin, serotonin, leukotrieny, prostaglandiny a další látky, které působí projevy alergických reakcí. Imunitních reakcí se účastní i buňky, které přímo nepatří do složek imunitního systému, např. erytrocyty, trombocyty, fibroblasty a endotelie. Cytokiny Termínem cytokiny se označují malé polypeptidové molekuly, které jsou uvolňovány na různé podněty buňkami imunitního systému, ale i dalšími buňkami. Mezi cytokiny patří interleukiny (IL), interferony (IF), faktor nekrotizující nádory (TNF) a další. Cytokiny se uplatňují při růstu, zrání, diferenciaci a aktivaci imunokompetentních buněk, v regulaci imunitní odpovědi, v obraně proti virům a intracelulárním parazitům, v obraně proti nádorům.
Nespecifická imunita Nespecifická rezistence je vrozená, existuje již při narození, její mechanismy jsou nachystány na boj s infekčním agens předem. Pochody nespecifické rezistence působí nespecificky proti celým velkým skupinám mikrobů. Působí stejně, ať jde o první nebo opakovaný styk s mikrobem. I když nespecifická odolnost není v obraně proti patogenům dostatečně účinná, její velkou předností je, že působí okamžitě. Pokud sama infekci nezlikviduje, ve většině případů stačí alespoň zpomalit její rozvoj do doby, než začne působit specifická imunita. Nástroje nespecifické rezistence tvoří překážky usídlení a šíření mikrobů. Jejich přehled uvádí tabulka.
16
Tab.: Nástroje nespecifické rezistence Bariéry vůči usazení a průniku mikrobů: anatomické bariéry kůže a sliznic ochranné funkce a reflexy normální mikroflóra Buněčné mechanismy: fagocytóza NK buňky, eozinofily Humorální mechanismy: komplement lysozym interferony ostatní cytokiny proteiny akutní fáze Horečka Zánět Anatomické bariéry kůže sliznic Neporušená kůže je vysoce účinnou bariérou vůči pronikání mikrobů. Pro většinu bakterií představuje kůže prostředí poměrně nehostinné. Většina pokožky je příliš suchá a pro množení bakterií nevhodná. Stálé olupování pokožky odstraňuje již uchycené mikroby. Sliznice jsou chráněny zejména hlenem (zamezuje přístupu bakterií k epiteliím, obsahuje protilátky třídy IgA, látky ničící bakterie nebo brzdící jejich množení). Vločky hlenu obsahující bakterie jsou odstraňovány v zažívacím traktu peristaltikou, v respiračním traktu pohybem řasinek. Důležitým způsobem odstraňování bakterií ze sliznic je jejich oplachování tekutinou – slinami, slzami, močí. Dalším obranným nástrojem sliznic je pravidelná obměna jejich buněk. Obrannými mechanismy jsou také chloupky v nose, které chrání před vnikáním prachu, zvlhčování vdechovaného vzduchu nosní sliznicí, kyselé pH žaludeční šťávy, žlučové soli ve dvanáctníku. Kůže a sliznice obsahují velké množství buněk imunitního systému. Ochranné funkce a reflexy Obrannými reflexy dýchacích cest jsou kýchání, zvýšená expektorace, bronchospasmus, kašel. Zažívací trakt chrání zvracení a zrychlená střevní peristaltika projevující se průjmem. Na oku lze za ochranný reflex považovat mrkání. Normální mikroflóra Význam normální mikroflóry spočívá v její schopnosti bránit usídlení patogenních mikroorganismů, jakož i ve schopnosti stimulovat imunitní systém. Antibiotická terapie může drasticky potlačit některé převládající druhy mikrobů, takže přerostou mikroby normálně přítomné jen v nepatrném počtu, což mohou být i vyslovené patogeny.
17
Fagocyty a fagocytóza V nespecifické obraně je nejdůležitější překážkou šíření mikrobů jejich likvidace pomocí fagocytů. Fagocyty jsou přítomny volně ve tkáních pod kůží a sliznicemi, dále v lymfatických uzlinách, slezině, v některých vnitřních orgánech. Nejdůležitějšími fagocyty jsou polymorfonukleáry (neutrofily) a makrofágy. Polymorfonukleáry žijí necelý den, přicházejí do styku s infekčním agens jako první. Po neutrofilech se na místo mikrobiální invaze dostávají monocyty, které se ve tkáni mění na makrofágy. Makrofágy žijí déle, měsíce až roky. Další buňky uplatňující se v obraně Kromě neutrofilů a makrofágů se v nespecifické obraně uplatňují ještě další buňky, zejména NK buňky, eozinofily, erytrocyty a trombocyty. NK buňky (z angl. natural killers, přirození zabíječi), velké granulární lymfocyty, dovedou zahubit buňky napadené virem a buňky nádorově změněné. Eozinofily se pravděpodobně vyvinuly k obraně proti mnohobuněčným parazitům. Počet eozinofilů je při parazitární infekci typicky zvýšen, což je důležitým laboratorně diagnostickým znakem. Komplement viz výše Ostatní humorální faktory Lysozym je enzym přítomný ve vysoké koncentraci v granulích neutrofilů, v krevním séru a ve většině tělesných sekretů, zejména ve slinách, slzách, mléce, v nosním sekretu. Lysozym spolu s komplementem jsou podkladem baktericidní schopnosti séra. Čerstvé sérum totiž usmrcuje bakterie, ovšem prakticky jen bakterie nepatogenní. Interferony (IFN)jsou glykoproteiny. IFN-alfa je tvořen především monocyty a makrofágy, IFN-beta fibroblasty a IFN-gama je produktem aktivovaných Th lymfocytů a NK buněk. Interferony mají účinek antivirový, zastavují šíření virové infekce. Antiproliferativní účinek spočívá v tom, že IFN potlačuje růst přehnaně se množících buněk, tedy buněk nádorových. IFNgama má imunomodulační účinky – aktivuje makrofágy, NK buňky, neutrofily. IFN-alfa se používá v terapii perzistentních virových hepatitid B a C. IFN-beta se osvědčil v léčbě roztroušené sklerózy a IFN-gama se užívá v terapii závažných mykóz a některých malignit. Cytokiny – viz výše. Reakce akutní fáze je nespecifická reakce po infekci či poranění, která se rozvíjí po stimulaci některými cytokiny či interferony. Zvýší se vylučování řady hormonů a začnou se katabolizovat svalové bílkoviny. Z jejich aminokyselin se syntetizují bílkoviny akutní fáze a během několika hodin se objevují v séru. Nejznámějším z reaktantů akutní fáze je C-reaktivní protein (CRP). Dostaví se leukocytóza s posunem doleva. V plazmě klesá hladina zinku, což vyvolá nechutenství 18
a ulehčí tak zátěž organismu se zpracováním potravy. Zvýší se tělesná teplota, která škodí zejména virům a zároveň stimuluje další obranné děje. V mozku vznikají substance prohlubující spánek. Horečka Zvýšená teplota (nad 37 0C v axille) a horečka (nad 38 0C) představují fyziologickou reakci makroorganismu na přítomnost infekčního agens. Za zvýšení teploty odpovídají jednak tzv. exogenní pyrogeny (složky bakteriální stěny, některé exotoxiny, endotoxin, komplexy antigenu s protilátkou), a dále endogenní pyrogeny (některé cytokiny). Z oběhu se pyrogeny dostávají do termoregulačního centra v hypotalamu. Výsledkem je nastavení centra na vyšší teplotu. O vlastní zvýšení teploty se postará třesavka (zvýšený vznik tepla) a kožní vasokonstrikce (snížený výdej tepla). Zvýšená teplota není něčím, co je potřeba okamžitě odstranit. Při zvýšené teplotě se hůře množí některé bakterie a zejména viry, ty také samy rychleji inaktivují. Dále za zvýšené teploty účinněji pracuje imunitní systém – je zesílena fagocytóza a nitrobuněčné ničení mikrobů. Horečka nad 40 0C již klade značné nároky na metabolismus a na kardiovaskulární systém, a proto zejména u kardiaků musí být rychle snížena kombinací zevního ochlazování a antipyretik. U malých dětí se při horečce nad 40 0C mohou objevit celkové křeče. Zánět Zánět je obecná reakce těla na poškození, ať je způsobeno infekcí, chemickou noxou nebo mechanicky. Známky akutního zánětu jsou zpočátku omezeny na poškozené místo, vyplývají z postižení krevních a lymfatických cév a zahrnují bolest, otok, zarudnutí, zvýšení teploty a postižení funkce. Nedovede-li se akutní zánět se škodlivinou vyrovnat, stává se z něj zánět chronický. Není-li poškození rozsáhlé, může se zanícená tkáň vrátit do normálního stavu. Často je však struktura tkáně natolik poškozena, že se zanícené místo hojí jizvou. Podkladem příznaků zánětu je vasodilatace a zvýšená permeabilita (propustnost) kapilár v postiženém místě. To umožňuje přinést do postiženého místa buněčné i humorální složky nespecifické imunity. Vlivem produktů intenzivního metabolismu zánětlivých buněk v místě zánětu klesá pH, což účinkuje na mikroby nepříznivě, stejně jako pokles koncentrace kyslíku v zánětlivě změněné tkáni. Specifická imunita Systém specifické (získané) imunity je vývojově mladší než systém vrozené odolnosti. Formuje se v průběhu života jedince. Specifická imunitní odpověď rozlišuje cizorodé struktury podle molekul na jejich povrchu (tzv. antigenů). Specifičnost získané imunity a z ní plynoucí schopnost obrany je vysoká. Specifická imunita je na rozdíl od nespecifické vybavena imunologickou pamětí. Při opakovaném styku s daným infekčním agens se obran rozvíjí rychleji a účinněji, že se kontakt nemusí vůbec projevit chorobnými příznaky. Specifická imunita je získaná, postupně se vyvíjí až po setkání s daným mikrobem. Zakončení vývoje lidského imunitního systému v plně imunokompetentní je zakončeno až v pubertě. Získaná imunita může být buď aktivní, např. odezva na přirozenou infekci nebo pasivní, dočasná , např. po podání hotových protilátek. Protože tyto protilátky nejsou tělu vlastní, to je
19
postupně odbourává a jiné netvoří (očkování, mateřské protilátky získané transplacentárně nebo z mateřského mléka). Závažnější průběh některých infekčních onemocnění v dětství je způsoben nezralostí imunitních mechanismu, závažnější průběh zvláště některých viróz u dospělých je způsoben větším poškozením tkání v důsledku aktivnější imunitní reakce. Hlavními nástroji specifické imunity jsou T- buňky a protilátky. Buňky účastnící se specifické imunitní reakce Klíčovými buňkami specifické imunity jsou T- a B-lymfocyty. T-lymfocyty pomáhají lymfocytům B tvořit protilátky, pomáhají likvidovat intracelulární parazity, aktivují makrofágy a usmrcují buňky nakažené virem. Po styku s příslušným antigenem se v populaci T-lymfocytů tvoří také buňky paměťové. B-lymfocyty nesou na svém povrchu molekuly imunoglobulinu, jež slouží jako receptor pro antigen. V přítomnosti antigenu a ve spolupráci s T-buňkami se původně malé lymfocyty změní v plazmatické buňky. Jejich úkolem je tvorba velkého množství protilátek stejné specifičnosti, jakou nesla původní buňka B. Vedle plazmatických buněk vznikají také z buněk B po styku s antigenem paměťové buňky. Zůstávají v těle desítky let. Jsou příčinou imunologické paměti.
Protilátky Protilátky jsou imunoglobuliny schopné se specificky vázat s antigenem. Důsledkem této vazby bývá zneškodnění, případně odstranění antigenu z makroorganismu. Základní charakteristika jednotlivých tříd protilátek je uvedena v tabulce. Tab.: Charakteristika imunoglobulinových tříd
IgG
Relat. sérová Lokalizace koncentrace 76 % sérum, IST tekutina
Funkce a charakteristika
IgA IgM
15 % 8%
sérum, slzy, sliny, mléko sérum
IgD
1%
sérum
IgE
0,002 %
sérum, intersticium
20
přestup placentou, opsonizace, neutralizace toxinů, virů, aktivace komplementu ochrana sliznic primární protilátková odpověď, aktivace komplementu na povrchu embryonálních lymfocytů, funkce nejasná ochrana proti parazitům, alergické stavy
Primární a sekundární imunitní reakce První čili primární odpověď na antigen se liší od všech opakovaných neboli sekundárních reakcí. Po prvním styku s antigenem trvá asi deset dnů, než se dají protilátky prokázat. Prvními protilátkami bývají IgM, téměř současně s nimi se objevují i protilátky IgG. Po skončení antigenní stimulace IgM během několika týdnů vymizí, IgG mohou přetrvávat i několik let. Opakovaný styk s antigenem vede k sekundární imunitní reakci. Protilátky IgG se objeví daleko rychleji, dosáhnou mnohem vyšších hladin a často bývají prokazatelné již celý život. Tato rychlejší reakce na opakovaný antigenní podnět je umožněna díky paměťovým buňkám, které po primární reakci zůstaly v organismu. Důsledkem sekundární reakce bývá, že opakovaný styk s antigenem proběhne bez vzniku chorobných příznaků. Rozdíl mezi intenzitou odpovědi při primární a další imunitní reakci je podstatou účinnosti očkování. Ostatní humorální faktory účastnící se specifické imunitní odpovědi Cytokiny (interferony, interleukiny a další) se účastní také specifické imunitní odpovědi. Jsou odpovědné za tvorbu, stimulaci a diferenciaci různých typů buněk a také kontrolují tvorbu jiných cytokinů. Jsou produkovány buňkami specifické i nespecifické imunity, ovlivňují funkci buněk obou typů imunity. Zprostředkovávají spojení vrozené a získané imunity.
Tab.: Rozdíly mezi specifickou a nespecifickou imunitou
Spektrum účinnosti Vrozená/získaná Dědičnost Výskyt Ochrana před patogeny Imunologická paměť Hlavní nástroje
Nespecifická rezistence široké skupiny mikrobů vrozená dědí se u všech příslušníků druhu nechrání před obligátními patogeny chybí bariéry,fagocyty,komplement
Specifická imunita jen určité agens získaná během života nedědí se jen u určitého jedince chrání i před obligátními patogeny přítomna T-buňky, protilátky
Poruchy imunity Rozeznáváme následující stavy poruch odolnosti: 1. stavy snížené odolnosti (obranné reakce jsou snížené) 2. alergické reakce ( obranné reakce jsou přehnané) 3. autoimunitní stavy (reakce jsou zaměřené proti vlastním tkáním) ad 1. Stavy snížené odolnosti Stavy zvýšené náchylnosti k infekcím se označují jako imunodeficity. Při nich chybí nebo je porušena některá ze součástí imunitního systému. Infekce u takto postižených jedinců mohou být
21
vyvolány nejen běžnými patogeny, ale i patogeny podmíněně patogenními. Postiženy mohou být různé mechanismy nespecifické i specifické rezistence, např. defekt složek komplementu, snížení počtu nebo poruchy funkce leukocytyů, poruchy tvorby protilátek, kombinované imunodefecity (většinou neslučitelné se životem). Imunodeficity mohou být vrozené nebo získané. Vrozené imunodeficity jsou poměrně vzácné. Mohou se projevovat širokou škálou klinických příznaků od zcela němých až po závažné projevy těžkých infekcí vedoucích k smrti postiženého jedince v útlém věku. Získané imunodeficity jsou mnohem běžnější. Jejich příčinami mohou být: a) metabolické choroby (cukrovka) b) imunosupresivní a cytostatická léčba, záření c) choroby zažívacího traktu, podvýživa, alkoholismus, jaterní cirhosa d) závažná poranění (polytraumata, popáleniny, stavy po rozsáhlých operacích) e) nádorové choroby (zejména z krevních buněk-leukemie) f) stavy po virových infekcích, chronické infekce g) AIDS h) chronické stresové situace, faktory zevního prostředí Terapie závisí na tíži a druhu defektu. Těžké formy jsou indikovány k transplantaci kostní dřeně. Symptomatická léčba spočívá v aplikaci imunoglobulinů, širokospektrých antibiotik, antimykotik, virostatik. U získaných imunodefektů je základním léčebným postupem terapie, případně korekce základní příčiny. Ad 2. Alergické reakce Termín alergie označuje neadekvátní, přemrštěnou reakci na určitý antigen (alergen) a patologické důsledky přehnané imunitní reakce. Kromě samotného antigenu se na vzniku alergické reakce podílejí vlivy dědičné a vlivy prostředí. Většina alergických reakcí je způsobena velmi rychlou imunopatologickou reakcí I. typu zprostředkovanou protilátkami IgE. Někteří jedinci je tvoří obzvláště snadno a ve velkém množství; tito jedinci se označují jako atopici. Atopií rozumíme rodinný sklon k reakcím popisovaného typu. Antigenem (alergenem) tu bývají látky z vnějšího prostředí (rostlinný pyl, zvířecí srst, domácí prach a spousta dalších). Protilátky IgE vzniklé na popud příslušného alergenu se vážou na povrch žírných buněk a bazofilů. Při opětovném styku s alergenem dojde k jeho vazbě na tyto molekuly IgE, k aktivaci bazofilů a žírných buněk, při které se z těchto buněk uvolní velké množství histaminu a začnou se syntetizovat různé mediátory zánětu. Výsledkem působení všech těchto látek je vasodilatace, zvýšená prostupnost cév (což vede k otokům a snížení krevního tlaku), spasmus hladkých svalů, zvýšená sekrece hlenu. Tyto změny se projevují v místě vstupu alergenu jako senná rýma, asthma, průjem, kopřivka. Přehled alergických chorob uvádí tabulka.
22
Tab.: Přehled alergických chorob Onemocnění Respirační alergie alergická rýma alergické astma bronchiale Potravinové alergie Alergie na včelu a vosu Lékové alergie Kožní projevy alergií kopřivka (urtika) kontaktní dermatitida atopický ekzém
Klinika rýma, konjunktivitida, kýchání záchvatovitá dušnost kožní, gastrointestinální, respirační projevy otoky až anafylaktický šok projevy respirační, kožní, anafylaktický šok kopřivkový pupen zánět pouze v místě kontaktu chronický ekzém na predilekčních místech (flexorová strana loktů a kolen)
Alergenem může být celá řada látek, nejčastěji rostlinné pyly, léky, živočišné bílkoviny, hmyzí, hadí jedy, potraviny, některé kovy, umělé hmoty a mnoho dalších. Terapie zahrnuje v první řadě eliminaci alergenu, příp. i změnu zaměstnání. Z farmak se aplikují antihistaminika - látky působící proti histaminu uvolněnému z bazofilů a žírných buněk (Dithiaden, Fenistil, Claritin, Zyrtec aj.), stabilizátory membrány žírných buněk (kromoglykát), glukokortikoidy - látky se silným protizánětlivým účinkem (inhalační i systémové). Dále je možná desenzibilizace (aplikace alergenu ve stoupajících dávkách), symptomatická léčba (bronchodilatancia) a podpůrná léčba (dechová rehabilitace, klimatoterapie aj.). Akutní alergická onemocnění 1. Asthma bronchiale, astmatický záchvat Asthma bronchiale je chronické zánětlivé onemocnění dýchacích cest. Zánět zvyšuje reaktivitu dýchacích cest vůči různým stimulům, je příčinou reverzibilní bronchiální obstrukce (bronchospasmus, edém sliznice, produkce vazkého hlenu). Není-li adekvátně léčen, vede k tvorbě vaziva a proliferaci hladkého svalstva, tj. k přestavbě stěny bronchů, která může vyústit v nevratnou obstrukci dýchacích cest. Patogeneze Na vzniku onemocnění se podílí řada faktorů. Nejdůležitější je genetická dispozice jedince, která se může projevit za různých okolností. Mezi ně patří zejména časný a opakovaný kontakt s alergeny a další nepříznivé vlivy prostředí (kouření matky, virové infekce aj.), které vedou ke stimulaci specifické patologické imunitní reakce. Vzniká eozinofilní zánět ve sliznici bronchů. Tento zánět vede ke zvýšené bronchiální reaktivitě a přestavbě dýchacích cest. Na tomto terénu pak působením různých tzv. spouštěcích faktorů dochází k astmatickým projevům.
-
Spouštěcí faktory: alergeny: pylové, prachové, potravinové, lékové, mikrobiální reakce na probíhající infekci DC rhinosinusitida 23
-
gastroezofageální reflux tabákový kouř nealergické asthma (vlivy nervové, psychické, hormonální)
Příznaky: - záchvatovitě nastupující dušnost (často vzniká v noci, k ránu, při ulehnutí, ale i při stresu, po fyzické zátěži) - prodloužený výdech doprovázený pískotem (nádech není ovlivněn) - dlouhotrvající, dráždivý kašel - ve velmi závažném stavu není výdech ani kompletně možný a dochází tak k nadměrnému nafouknutí plic, které má vliv i na srdeční funkci, dochází k zmenšení dýchacích pohybů, a tím k prudkému snížení dechových objemů vedoucímu k dušení až dechovému selhání - neklid, strach, pocení, poloha v sedě, zapojení pomocných dýchacích svalů - záchvat končí vykašláním trochy sklovitého hlenu, DC se znovu uvolní Léčba astmatu 1. eliminace alergenu a dalších spouštěcích faktorů 2. farmakoterapie 3. specifická imunoterapie Farmakologická léčba astmatu a) léky úlevové b) preventivní, protizánětlivé ad a) Úlevová antiastmatika (léky s bronchodilatačním účinkem) a1) β2-sympatomimetika krátkodobá: salbutamol (př. Salbutamol, Ventolin) terbutalin (př. Terbutalin, Bricanyl) fenoterol (př. Berotec, Berodual) dlouhodobá: salmeterol ( př. Serevent) (tzv. LABA) formoterol (př. Foradil, Oxis Turbuhaler) procaterol (př. Lontermin) a2) parasympatolitica (anticholinergika) ipratropium (př. Atrovent, Berodual) a3) xatiny theofyllin (př. Afonilum SR, Spophylin retard, Teotard, Theodyl) aminophyllin (př. Aminophyllin, Euphyllin, Syntophyllin) ad b) Preventivní antiastmatika b1) kortikosteroidy inhalační kortikosteroidy (IKS) beclometason (př. Aldecin, Beclazone, Becodisk) budesonid (Pulmicort) fluticason (Flixotide)
24
systémové kortikosteroidy (u těžkého perzistujícího astmatu; jinak pouze krátkodobě pro zvládnutí akutních stavů methylprednisolon (př. Medrol, Solu-Medrol) prednison (př. Prednison) hydrocortison (př. Hyrocortison) dexamethason (př. Dexamethazon, Dexamed. Dexona) kombinace IKS + LABA v jednom vdechu salmeterol + fluticason (Seretide discus) budesonid + formoterol (Symbicort turbuhaler) b2) antihistaminika (pouze trpí-li pacient současně atopickou dermatitidou nebo alergickou rhinitidou) cetirizin (př. Zyrtec) loratadin (př. Claritine, Flonidan) desloratadin (Aerius) levocetirizin (Xyzal) b3) stabilizátory membrán žírných buněk kromoglykát sodný (př. Cromo von, Intal) nedocromil (př. Tilade) b4) antileukotrieny zafirlukast (Accolate) Léčba záchvatu: Ve většině případů je možno zvládnout akutní exacerbaci astmatu doma. Mezi léky první volby patří inhalační β-mimetika opakovaně podávaná v dostatečné dávce. Není-li odpověď na bronchodilatační léčbu dostatečná, podávají se celkově kortikoidy (p.o.). Jedná-li s o rizikového pacienta, je nutno podat kortikoidy hned na začátku záchvatu. V případě těžké ataky je nutno podat β-mimetikum, po něm ihned kortikoid a vyhledat lékařskou pomoc. -
poloha: zvýšená horní část těla, podle možnosti v sedě, umožnit opření HK (k zapojení pomocných dýchacích svalů) zklidnění žilní přístup (infúze krystaloidů) aerosoly: beta2-sympatomimetika (Salbutamol, Berotec), kortikoidy, event.i. v. adrenalin 0,2-0,3 ml 1.1000 s.c., nepodávat u starších osob a hypertoniků Syntofillin i.v. při těžkém záchvatu 6,0 mg/kg váhy během 20-30 min, potom 0,5 mg/kg za 1 hodinu, dávka se snižuje o 1/3 u starých lidí, srdečního a jaterního selhání event. zajištění DC, UPV, převoz na ARO opatrné podávání kyslíku (kyslík může tlumit vlastní stimulaci dýchání a vést k narkóze CO2)
Nemocniční léčba astmatu: β-mimetika opakovaně, při nedostatečné odpovědi kortikoidy p.o., při těžším stavu i.v.
25
kyslík při nedostatečné odpovědi na léčbu přidat anticholinergika intubace, řízená ventilace Status asthmaticus: astmatický záchvat nereagující na intenzivní léčbu – zejm. na i.v. podání Syntophillinu Terapie: urychlený transport na JIP, UPV
2. -
Anafylaktický šok těžký stav, objevující se krátce po aplikaci alergenu (vzácně za hodinu i déle) stav oběhové nedostatečnosti vyvolaný celkovou reakcí antigen-protilátka při reakci se uvolní látky ovlivňující reaktivitu cévní stěny (periferní vasodilatace, zvýšení propustnosti cévní stěny, únik plazmy do intersticia)
Příčina: - léky (ATB, kontrastní látky, anestetika) - potraviny (nejč. burské oříšky, vlašské ořechy, oříšky kešu, ryby, mléko) - bílkoviny (séra, vakcíny, pyly, živočišné jedy) Příznaky: Místní Kůže: svědění, kopřivka, erytém, exantém, otok víček, rtů, končetin Dýchací systém: bronchospasmus (namáhavé, astmatu podobné dýchání, otok sliznic dýchacích cest, kořene jazyka Oběhový systém: zrychlený puls, pokles krevního tlaku (ochrnutí hladkého svalstva cév), arytmie bledá, zpocená kůže Zažívací systém: bolesti břicha, zvracení Urogenitální systém: reální koliky, spasmy močového měchýře Nervový systém: neklid, strach, křeče, ztráta vědomí Celkové Kombinace a vystupňování projevů místních, selhání kardiovaskulárního a respiračního systému, rozvoj šokového stavu. Anafylaktická reakce se rozvíjí během několika minut, po 15-30 minutách dosahuje vrcholu a může přetrvávat několik hodin až dnů. K nejrychlejšímu nástupu dochází v případě, že alergen pronikl přímo do krevního oběhu. Po zklidnění první ataky může dojít až po 24 hodinách ke druhé vlně! Terapie: Předlékařská první pomoc - zajištění základních vitálních funkcí (horizontální poloha, uvolnění dýchacích cest-záklon hlavy, příp. zahájení KPCR - přerušit přívod alergenu, chlazení místa vstupu alergenu, příp. zaškrcení končetiny nad místem průniku alergenu - co nejrychleji dopravit do zdravotnického zařízení a dále sledovat! 26
Lékařská péče - udržení základních životních funkcí - zajištění žilního vstupu - podání farmak, kyslíku - příp. pokračování v KPCR Farmakoterapie adrenalin - dětem 10 µg (0,01 ml) na 1 kg hmotnosti do max. dávky 500 µg (0,5 ml) dospělým max. jednotlivá dávka 1 000 µg (1 ml), s.c. nebo i.m - dávku lze opakovat každých 10-15minut; při neúspěchu: - adrenalin naředěný 1:100 tisícům (tj. 0,5ml adrenalinu 1:1 000 do 500 ml fyziologického roztoku) ve formě infúze, rychlost 1 ml/kg/minutu, lze ji zvýšit na 2-10 ml/kg/minutu - pacient léčený adrenalinem musí být monitorován - pokud adrenalin a infúze neudrží tlak krve, podává se dopamin - k laickému použité slouží autoinjektor EpiPen s adrenalinoou náplní v dákách 0,15 a 0,3 mg - obstřik místa 0,3 ml adrenalinem s lokálním anestetikem antihistaminika (Promethazin, Dithiaden, Methiaden-Calcium) 1 amp.pomalu i.v. - vhodné podat současně s adrenalinem kortikoidy při rozvoji šokového stavu se podává např. Solumedrol 500-2000 mg/24 hodin nebo Dexona 400-3000 mg/24 hodin β2- mimetika trvá-li bronchospasmus –syntofylin v infúzi kyslík- v případě hypoxie nebo známek dušnosti ad 3. Autoimunita Autoimunitní onemocnění jsou důsledkem patologické imunitní odpovědi na vlastní antigeny organismu. Chybí tolerance vůči některým antigenům vlastního těla, tvoří se protilátky proti složkám vlastního těla (autoprotilátky). V postižené tkáni probíhá chronický zánět a plnohodnotná tkán se mění ve vazivo. Klinická symptomatologie autoimunitních chorob je nesmírně variabilní a závisí např. na tom, který orgán se stal místem autoimunitní reakce, jaký imunologický mechanismus probíhá, na věku pacienta, přidružených chorobách. Autoimunitní onemocnění se klasicky dělí podle rozsahu postižení na systémová (orgánově nespecifická) a lokalizovaná (orgánově specifická). Systémové autoimunitní choroby postihují určitý orgánový systém nebo více orgánů. Příklady jsou uvedeny v tabulce.
27
Tab.: Systémová autoimunitní onemocnění Onemocnění SLE (systémový lupus erytematodes) revmatoidní artritis dermato/polymyositis Sjögrenova choroba sklerodermie smíšená choroba pojiva vaskulitidy
Klinika multiorgánové onemocnění bolesti a ranní ztuhlost kloubů svalová slabost, otoky víček Sicca syndrom progredující fibróza kůže a orgánů postižení kůže, kloubů, vnitřních orgánů nekrotizující zánět cév
Orgánově specifické autoimunitní choroby postihují určitý orgán. Jejich příklady uvádí tabulka. Tab. : Orgánově specifická autoimunitní onemocnění Imunitní reakce proti: buňkám a hormonům štítné žlázy buňkám pankreatu secernujícím inzulin tkáním pohlavních orgánů acetylcholinovému receptoru myelinu periferních nervů erytrocytům trombocytům neutrofilům střevní tkáni jaterním buňkám plicní tkáni
Onemocnění Hashimotova tyreoiditis, Graves-Basedowova choroba juvenilní diabetes (I. typu) poruchy reprodukce myasthenia gravis roztroušená skleróza hemolytická anemie trombocytopenie neutropenie lupenka (psoriasa), puchýřnatá onemocnění Crohnova choroba, ulcerózní kolitida, celiakie autoimunitní hepatitidy plicní fibrózy sarkoidóza
Terapie autoimunitních chorob závisí na druhu onemocnění, jeho stádiu a aktivitě. Obvykle se aplikují imunospupresiva (látky potlačující imunitní reakce).
Imunoterapie Látky ovlivňující imunitní systém lze podle účinku rozdělit do dvou základních skupin: a) látky potlačující imunitní reakce – imunosupresiva b) látky stimulující nebo normalizující imunitu – imunomodulátory a vakcíny.
28
ad a) Látky potlačující imunitní reakce - imunosupresiva Imunosupresiva se používají k potlačení patologické imunitní reakce při některých autoimunitních chorobách, k potlačení normální imunitní reakce při transplantacích orgánů, včetně transplantace kostní dřeně. Látky používající se k imunosupresi zasahují do imunitních reakcí na různých stupních. Potlačit imunitu lze i nefarmakologicky, například zářením. Mezi základní imunosupresiva patří: - kortikosteroidy (prednizon, dexametazon, triamcinolon) - antiproliferační látky, inhibující syntézu DNA (cyklofosfamid) - inhibitory syntézy interleukinu-2 (cyklosporin A) - protilátky proti T- lymfocytům, proti TNF-α (tumor necrosis faktor), proti IL-1, proti složce komplementu C5 aj. (zejména jako tzv. biologická léčba např. revmatických onemocnění) ad b) Látky stimulující nebo normalizující imunitu Tyto látky se používají buď u osob s normální imunitou k vyvolání specifické imunity vůči určitému agens (aktivní imunizace), nebo k zabránění vzniku určitého onemocnění (pasivní imunizace) nebo u pacientů se sníženou imunitou k její normalizaci (imunomodulace). Imunomodulace Imunomodulace je aplikace takových látek, které upravují (modulují) sníženou imunitu. Mezi imunomodlulátory patří například produkty imunitního systému připravené genovým inženýrstvím (cytokiny, interleukin -2, interferon alfa a gama), extrakty z bakteriálních stěn, lyzáty bakterií (např. preparáty Imudon, Bronchovaxom, Biostim, Urovaxom), dále extrakt z leukocytů (transfer faktor), levamizol, thymové hormony a další. Očkování – viz principy boje s infekčními chorobami
29
Vznik a vývoj infekce, její formy a projevy Infekcí, nákazou se rozumí proces rozvíjející se po proniknutí nákazy do těla hostitele (jeho pomnožení a příslušná odezva makroorganismu). Jak bude infekce probíhat, jaký bude mít rozsah, jaké projevy a jaký bude konečný výsledek, závisí od obou účastníků infekčního procesu, tj. od infekčního agens a od napadeného organismu, jakož i od okolností, za nichž k infekci dojde. Ze strany mikroba se účastní tři důležité faktory: 1. patogenita mikroba 2. virulence konkrétního kmene 3. infekční dávka. Ze strany makroorganismu hrají roli: 1. vnímavost, resp. rezistence napadeného 2. kvalita nespecifické a specifické imunity napadeného jedince. Zmíněné faktory u obou účastníků mohou být ovlivněny dalšími okolnostmi, jako je příznivý či nepříznivý vliv prostředí na mikroba i na hostitele nebo vstupní brána infekce. Mikrobiální vlivy Patogenita a virulence mikrobů jsou zmíněny v předešlé kapitole. Infekční dávka je množství mikroorganismů potřebné k vyvolání infekčního onemocnění. Ovlivňuje délku inkubační doby, často rozhoduje o tom, zda vůbec dojde k manifestaci infekce. Velikost infekční dávky nutná k vyvolání onemocnění se velmi liší u jednotlivých infekčních agens. Např. u bacilární úplavice (shigelózy) nebo tuberkulózy stačí jen několik málo bakterií, u břišního tyfu asi 105 bakterií, v případě cholery 108 bakterií. Vlivy ze strany hostitele Člověk je vnímavý vůči mikrobiálním druhům pro něj patogenním a vůči druhům nepatogenním je odolný. Druhů patogenních pouze pro člověka je málo, specializovanější na hostitele se jeví viry. Z bakterií jsou příkladem patogenů čistě humánních shigelly a původci většiny nákaz přenášených pohlavním stykem. Stupeň nespecifické (vrozené) odolnosti jedince je nejdůležitějším faktorem který rozhoduje, zda se jako určití jedinci nakazíme a jak to s námi dopadne. Roli tu hrají zejména faktory genetické, ale i celková zdatnost, zdravý způsob života, věk, výživa, stres, jiná onemocnění a okolnosti psychické a sociální. Za rasové rozdíly ve vnímavosti k infekcím odpovídají spíše faktory geografické. Co se týká specifické (získané) imunity, záleží na tom, zda se jedinec s příslušným agens již setkal nebo ne. Při prvním setkání se rozběhne primární imunitní reakce a trvá zhruba 10 dnů, než například hladina protilátek dosáhne účinné výšky. Při opakovaném setkání s antigeny infekčního agens v organismu koluje dostatečný počet paměťových buněk. Rozvine se sekundární imunitní reakce, při níž má organismus k dispozici protilátky imunní lymfocyty již během několika dnů.
30
Vliv prostředí a vstupní brány Prostředí ovlivňuje jak mikroby, tak také makroorganismus. Šíření infekcí značně závisí na podnebí a u mnoha chorob se popisují charakteristické sezónní výkyvy v jejich výskytu. V zimě jsou častější respirační infekce, léto je zas provázeno průjmy. Důležitou okolností je vstupní brána infekce. Označuje se tak místo průniku původce nákazy do těla hostitele (sliznice respiračního, zažívacího, urogenitálního traktu, spojivka, kůže atd.). Vniká-li infekční agens do těla optimální branou vstupu, stačí většinou k vyvolání onemocnění malá infekční dávka.
Průběh a formy infekce Typický průběh většiny infekčních chorob zahrnuje následující čtyři fáze: inkubace - inkubační doba (ID), což je období od proniknutí infekčního agens do těla hostitele až do objevení se prvních klinických příznaků onemocnění. Může trvat několik hodin či dní, ale i týdnů nebo dokonce měsíců. Krátkou inkubační dobou se vyznačují akutní průjmová a respirační onemocnění, dlouhou inkubační dobu mají například tuberkulóza, vzteklina (2-8 týdnů), hepatitida B (80-150 dnů). Délku inkubační doby ovlivňuje infekční dávka, vstupní brána infekce, patogenita mikroba, obranyschopnost hostitele. prodromální příznaky – nespecifické známky onemocnění hostitele (únava, nevolnost, slabost, bolesti hlavy, zvýšená teplota). Toto období může trvat několik hodin až dnů, mnohdy zcela chybí. vlastní nemoc – charakteristické projevy příslušné nemoci (klinické, laboratorní). rekonvalescence – ústup klinických příznaků, do normalizace tělesných funkcí. Může trvat i několik měsíců.
Relaps je znovuvzplanutí nemoci během rekonvalescence. Recidiva nemoci je rovněž vyvolána tímtéž původcem, který zůstává v těle, ale dochází k ní až po uzdravení. Reinfekce je opakovaná infekce zvenčí při nedostatečné imunitě. Superinfekce je nákaza vyvolaná jiným typem mikroba nasedající na infekci původní.
Infekce inaparentní a manifestní Infekce inaparentní (bezpříznaková) se neprojeví žádnými klinickými příznaky. Buď nedojde vůbec k pomnožení mikroba nebo se infekce sice začne rozvíjet, ale naše imunita infekční proces včas zastaví. Jediným důsledkem inaparentní nákazy bude reakce imunitního systému a zvýšení hladiny protilátek. I při této formě nákazy však nakaženy vylučuje infekční agens do okolí.
31
Protože on sám však není včas jako zdroj nákazy rozpoznán, je tato forma nákazy epidemiologicky závažnější. Dosáhne-li poškození organismu při infekci určité výše, projeví se chorobnými příznaky. Takové infekci říkáme manifestní. Průběh manifestní infekce může být buď typický (projevuje se všemi typickými příznaky), abortivní (jsou přítomny jen některé příznaky infekce), nebo subklinický, atypický (objevují se pouze necharakteristické příznaky, jaké byly popsány u prodromů). Infekce lokální, systémové a generalizované Podle rozsahu můžeme infekce dělit na místní (lokální, systémové) a celkové (generalizované). Lokální infekce bývá omezena na místo vstupu event. ještě na regionální uzliny, případně na určitý orgán (např. rhinovirová rýma, bradavice, nekomplikovaná kapavka). Systémová infekce postihuje celý orgánový systém nebo jeho podstatnou část. Např. meningitida, chřipka, plicní tuberkulóza. Jako generalizované probíhají některé infekce pravidelně (břišní tyf, skvrnivka), jiné se mohou generalizovat jen za určitých podmínek (např. salmonelóza u imunologicky oslabeného člověka).
Infekce akutní, subakutní a chronické Podle trvání rozeznáváme infekce akutní, subakutní a chronické. Akutní infekce trvají od několikadní po několik týdnů (např. rýma, salmonelózy, chřipka), subakutní měsíce (např. bakteriální endokarditida), chronické roky (např. chronické hepatitidy). Neobvykle prudce probíhající infekce se označuje jako fulminantní (např. meningokoková sepse).
Infekce perzistentní a latentní Chronická infekce může být manifestní nebo bezpříznaková. Chronickou bezpříznakovou infekci rozlišujeme perzistentní, kdy agens přetrvávající v organismu lze prokázat běžnými laboratorními metodami (např. hepatitida B) nebo latentní, kdy se agens v těle skrývá v neinfekční podobě a běžnými vyšetřovacími postupy jej nelze prokázat (např. virus herpes simplex). Perzistentní a latentní infekce jsou známkou selhání obranyschopnosti, která nedovedla agens zlikvidovat. Snížení odolnosti hostitele může takovouto infekci aktivovat. Např. aktivací viru planých neštovic vzniká pásový opar.
Další typy infekcí Jako sekundární se označuje infekce vyvolaná jiným mikroorganismem a nasedající na infekci primární. Příkladem může být hemofilová bronchopneumonie komplikující primární infekci virem chřipky. Oportunní infekce jsou vyvolané agens, která využijí oslabeného terénu. Oportunními nákazami trpí např. nemocní s AIDS.
32
Nosokomiální infekce jsou nákazy získané v souvislosti s pobytem ve zdravotnickém zařízení. Jejich část bývá způsobena lékařským zákrokem (tzv. infekce iatrogenní). Infekce získané v běžné populaci, v terénu, označujeme jako komunitní. Pokud původce nákazy vniká do těla zvenčí, jde o infekci exogenní. Infekce endogenní jsou vyvolány podmíněně patogenními příslušníky normální mikroflóry hostitele, kteří využili změněných podmínek, aby uplatnily své omezené patogenní schopnosti. Infekce přenosné pouze mezi lidmi označujeme jako antroponózy (např. břišní tyfus, dávivý kašel), infekce přenosné z živočichů na člověka jako zoonózy (např. salmonelóza,klíšťová encefalitida). Infekce, která se manifestuje nějakým typem hnisání, např. tvorbou abscesů, se označuje jako pyogenní. Je-li příčinou infekce několik mikrobiálních druhů, jde o infekci smíšenou. Z hlediska laboratorně diagnostického (sérologického) je důležité rozlišit infekci aktivní (nedávno proběhlou) od infekce odeznělé (dávno proběhlé).
Výsledek infekce Výsledkem infekce může být úplné uzdravení, dále uzdravení s následky, vznik perzistence nebo smrt. Šíření nákazy Základní články procesu šíření nákazy Šíření infekce v populaci se nazývá proces šíření nákazy (epidemický proces). Uskutečňuje se tehdy, jsou-li přítomny tři základní články: zdroj původce nákazy, cesta přenosu, vnímavý jedinec. 1. Zdroj původce nákazy Bývá jím živý organismus (člověk, zvíře), který prožívá vlastní nákazu, v různých fázích nákazy. Období, během něhož dochází k vylučování původce onemocnění, je u různých nákaz různě dlouhé a nazývá se období nakažlivost. U virových nákaz dochází k vylučování původce nákazy většinou před objevením se prvních klinických příznaků, u bakteriálních nákaz v prvních dnech onemocnění. Zjevné formy onemocnění jsou z hlediska šíření infekce méně nebezpečné případy jsou včas diagnostikovány, izolovány, léčeny a včas mohou být uplatněna cílená protiepidemická opatření. Epidemiologicky nebezpečnější jsou osoby s atypickým nebo lehkým průběhem nákazy a nosiči původce nákazy. Nosič původce nákazy (bacilonosič) je člověk nebo zvíře bez příznaků onemocnění, který ale přechovává a vylučuje původce nákazy. Existuje nosičství v inkubační době, v rekonvalescenci, při inaparentním průběhu nákazy či při přetrvávající (tzv.perzistentní) infekci. Nosičství může být krátkodobé i dlouhodobé (třeba celoživotní). Rezervoár zprostředkovává přenos infekce, je jím živé i neživé prostředí, ve kterém se původce množí a dlouhodobě přežívá.
33
2. Cesta přenosu nákazy Způsob, jakým se původce nákazy dostává od zdroje k vnímavému jedinci, se nazývá cesta přenosu nákazy. Závisí na a) formách vylučování inf. agens (dýchacím ústrojím, trávicím ústrojím, urogenitálním ústrojím, hnisavými sekrety (ucho, oko,rány), kožními šupinami, úlomky chlupů a vlasů b) na odolnosti infekčního agens vůči zevnímu prostředí c) na vstupní bráně infekce. Rozlišujeme přenos přímý a nepřímý. A. Přenos přímý: Přestup původce nákazy se děje přímo z jejího zdroje do organismu hostitele, je současná přítomnost zdroje a vnímavé osoby, původce nepobývá v zevním prostředí. Například: a) dotek pokožky a sliznic (polibek, pokousání, pohlavní styk) b) přenos z matky na plod transplacentárně a porodními cestami c) přenos kapénkami d) přenos pokousáním či poškrabáním zvířetem B. Přenos nepřímý: Při přenosu nepřímém původce přežívá v zevním prostředí. Přenos může být zprostředkován: • vzduchem - vdechnutí infekčního aerosolu (sekret dýchacích cest), infekčního prachu • vehikuly – kontaminovanou vodou, potravinami, mlékem, půdou • kontaminovanými předměty - předměty denní potřeby (hračky, kapesníky, ručníky, příbory, manikúra, holení), kontaminované nástroje, přístroje, infuze, dezinfekční prostředky • biologickými produkty: krví, plazmou, transplantáty, darovaným mateřským mlékem nebo spermatem • prostřednictvím vektorů (hmyzích přenašečů) - mechanicky (původce se v těle přenašeče nevyvíjí), např. přenos původců úplavice mouchami - biologicky (původce prodělává v přenašeči část svého vývoje), např. přenos původců malárie komáry rodu Anopheles 3. Vnímavý jedinec - vnímavost: hostitel je vůči nákaze citlivý, onemocní, nemá vůči danému původci specifické obranné mechanismy - rezistence (odolnost): hostitel nákazou neonemocní, dána * druhem a rasou hostitele, jeho věkem, výživovým stavem * přítomností specifických obranných mechanismů ( viz Imunitní systém, aktivně, pasivně získaná imunita)
Formy procesu šíření nákazy Případy infekčních onemocnění se mohou v populaci vyskytovat: a) sporadicky - jako ojedinělé případy bez časové a místní souvislosti;
34
b) ve formě epidemie, což je hromadný výskyt infikovaných osob v ohraničeném časovém období a na ohraničeném území (časová a místní souvislost). Většinou mají společnou cestu přenosu nákazy (př. epidemie salmonelózy). c) jako pandemie.Epidemie globálního charakteru (velký počet nakažených na rozloze několika států, event. i světadílů, se nazývá pandemie (např. chřipka, AIDS). d) ve formě endemie, což je trvalý výskyt určitého počtu infikovaných ve stejné lokalitě (místní souvislost). Častou příčinou je přítomnost přírodních ohnisek (infekční agens koluje v přírodě mezi zvířaty, nezávisle na člověku, infekce je primárně zvířecí a člověk je do jejich koloběhu zapojen náhodně a cirkulace agens u něj většinou také končí. Přírodní ohniska se vytvářejí v místech, kde jsou příznivé podmínky pro život přenašečů a rezervoárových zvířat. Např. lymeská borelióza, vzteklina, klíšťová encefalitida.
Principy boje s infekčními chorobami (epidemiologická opatření) - jejich realizace se opírá o právní předpisy - opatření se zaměřují na zdroj nákazy, mechanismus přenosu, vnímavého jedince 1. a) b) c)
Opatření zaměřená na zdroj nákazy včasná diagnóza, terapie, izolace nemocných hlášení inf. nemocí orgánům hygienické služby aktivní vyhledávání nemocných a z nemocí podezřelých – odhalit další potenciální zdroje nákazy - šetření v ohnisku nákazy = nemocný, jeho okolí (prostředí, všechny osoby, s kterými byl ve styku), na základě šetření se stanoví karanténní opatření, preventivní očkování kontaktů, ohnisková dezinfekce
Karanténní opatření – omezují styk osoby podezřelé z nákazy s jejím okolím, vymezují se na dobu maximální inkubační doby • lékařský dohled – pravidelná lékařská vyšetření • zvýšený zdravotnický dozor – navíc zákaz určitých činností (epidemiologicky významné profese (potravináři, zaměstnanci stravovacích zařízení, úpraven vod…) • karanténa – naprostá izolace osob, které přišly do styku s nemocemi, podléhajícími mezinárodním zdravotnickým regulím (cholera, mor, žlutá zimnice) od ostatní populace d) evidence a poučení bacilonosičů 2. Opatření zaměřená na mechanismus přenosu - dezinfekce, sterilizace, dezinsekce, deratizace (viz dále) 3. a) b) c)
Opatření zaměřená na vnímavého jedince výchova k zásadám ochrany před nákazami aktivní imunizace (viz očkování) aktivní vyhledávání vnímavých osob – prohlídky při vstupu do zaměstnání, dárci krve, těhotné d) pasivní imunizace (viz očkování) e) chemoprofylaxe - preventivní podání léčiv osobám vystaveným riziku např. malárie, TBC
35
Dekontaminace Jako dekontaminace se označují opatření zaměřená k přerušení cesty nákazy od zdroje k vnímavému jedinci. Mezi tato opatření patří dezinfekce, sterilizace, deratizace a dezinsekce. Hlavní zásady pro provádění dezinfekce a sterilizace stanovuje vyhláška MZ ČR č.440/2000 Sb. o hygienických požadavcích na provoz zdravotnických zařízení. Přípravky používané k dezinfekci a sterilizaci musí být schváleny hlavním hygienikem ČR. Dezinfekce Dezinfekcí se rozumí opatření směřující k zneškodnění (především) mikroorganismů na předmětech, ve vnějším prostředí a na neporušené pokožce.
patogenních
Podle vztahu ke konkrétní epidemiologické situaci dělíme dezinfekci na: a) ochrannou (preventivní): provádí se tam, kde lze předpokládat přítomnost zvýšeného množství původců nákaz nebo kumulaci většího počtu osob jako součást komplexních hygienických opatření (zdravotnická a lázeňská zařízení, závody zdravotnické a farmaceutické výroby, dětská kolektivní zařízení, ubytovací zařízení, veřejné dopravní prostředky, potravinářské provozy, chlorování vody při centrálním zásobování ) b) ohniskovou (represivní): je zaměřena zneškodňování choroboplodných zárodků v ohnisku nákazy, snaha přerušit další šíření infekce; dělí se na průběžnou a závěrečnou Mechanismus dezinfekčního účinku Dezinfekční prostředky zasahují do metabolismu mikroorganismů. Nejčastěji se na mechanismu dezinfekčního účinku podílejí tyto chemické reakce: 1. oxidace (chlor, peroxosloučeniny) 2. hydrolýza (kyseliny, alkálie, horká voda) 3. tvorba solí s bílkovinami (soli těžkých kovů, halogenace)) 4. koagulace bílkovin v buňce (kvarterní amoniové soli, kovy, fenol, alkoholy) 5. změny permeability buněčné membrány (kvarterní amoniové soli) 6. proniknutí do enzymatického systému (kovy, formaldehyd, fenol)
Metody dezinfekce Dezinfekci lze provádět metodami fyzikálními nebo chemickými. Fyzikální metody dezinfekce Fyzikální metody dezinfekce jsou založeny na využití suchého nebo vlhkého tepla a na aplikaci záření: 1. a) b) c)
vlhké teplo: var ve vodě za atmosférického tlaku po dobu 30 minut var v přetlakových hrncích po dobu 20 minut (pro okamžité použití na některé výkony) parní dezinfekční přístroj nasycená vodní pára 110 0C/ 50 kPa/ 40-45 min (matrace, lůžka, oděvy)
36
2. a) b) c)
suché teplo: spalování, vypalování bakteriologických kliček horký vzduch (sušičky, žehlení) pasterizace (zahřátí na 60-65 0C po dobu 30 min nebo rychlé zahřátí na 85-90 0C po dobu několika sekund s následným ochlazením
3. UV záření (germicidní zářivky): aseptické boxy, operační sály, laboratoře, povrchy předmětů do vzdálenosti1 metru 4. filtrace (laboratoře, průmysl) Chemické metody dezinfekce Chemické metody dezinfekce převažují v praxi nad metodami fyzikálními. Chemická dezinfekce se provádí roztoky nebo aerosolem dezinfekčních prostředků při stanovené koncentraci a expozici. Při dezinfekci se zachovává dvouetapový postup: 1. mechanická očista 2. vlastní dezinfekce. Obě etapy lze spojit při použití dezinfekčních prostředků s mycími a čistícími vlastnostmi. U předmětů kontaminovaných biologickým materiálem, zejména krví a v ohnisku nákazy, se provádí nejdříve dezinfekce a potom čištění.
Zásady provádění dezinfekce a) dodržovat zásady ochrany a bezpečnosti práce b) dezinfekční roztoky se připravují smícháním příslušných dávek ředícího roztoku a vody c) dezinfekční roztoky nepřipravovat do zásoby (pokud se smí připravit do zásoby, použít je ve stanovené době použitelnosti) d) dodržovat předepsanou dobu působení e) u předmětů kontaminovaných biologickým materiálem se provádí nejdříve dezinfekce, teprve potom čištění (lze spojit při použití dezinfekčního přípravku s čistícími vlastnostmi) f) dodržovat zásadu střídání dezinfekčních prostředků z různých chemických skupin, aby se zabránilo možnému vzniku odolnosti mikrobů g) volba dezinfekčního prostředku závisí na účelu použití (jen dezinfekční nebo dezinfekční s mytím, čištěním), na spektru účinnosti, toxicitě, alergizaci, na délce expozice, nikoliv pouze na cenové únosnosti h) předměty určené ke spálení je nutné ukládat do nepropustných spalitelných obalů, ve kterých je materiál spalován Druhy chemických látek s dezinfekčním působením 1. kyseliny a) anorganické - k hrubé dezinfekci: kyselina solná, dusičná, sírová - jako antiseptikum: kyselina boritá – oční kapky, masti, zásypy, borová voda) b) organické - jako konzervans: kyselina mravenčí, sorbová, octová, citronová, benzoová, parabeny 37
c) perkyseliny: kyselina peroxoctová ( PERSTERIL) – 0,7-1 % k běžné povrchové dezinfekci, 0,2-0,5 % k hygienické dezinfekcí rukou, 0,5-0,7 % k chirurgické dezinfekci rukou 2. halogeny - sloučeniny chloru: plynný chlor – dezinfekce vod, chlornan sodný - SAVO, chloraminy – CHLORAMIN B, CHLORAMIN BS - sloučeniny jodu: jodová tinktura, Lugolův rozto, jodofory - JODONAL B; JODISOL, BETADINE – antiseptika 3. oxidancia (odštěpují O2) - k ošetření ran: peroxid vodíku (3%), manganistan draselný (0,3%) - ozon - úpravy vod 4. alkoholy - 70 % etanol: k dezinfekci pokožky - propanoly: k dezinfekci rukou; výhodnější než etanol 5. aldehydy - formaldehyd: jako konzervační roztok, SEKUSEPT FORTE (k dezinfekci předmětů) - glutaraldehyd: součástí různých dezinfekčních přípravků (INCIDUR, SEKUSEPT FORTE aj.) 6. alkálie (NaOH, KOH, vápenné mléko Ca(OH)2 k dezinfekci žump 7. -
sloučeniny kovů rtuti: rtuťová mast v dermatologii stříbra: dusičnan stříbrný (krédeizace novorozenců), SAGEN (dezinfekce studní) mědi: modrá skalice (dezinfekce vody v bazénech)
8. Cyklické sloučeniny - Fenol(kyselina karbolová): jeden z nejstarších dezinfekčních prostředků, dnes součástí některých konzervačních roztoků - sloučeniny kresolu: KRESOL (lysol), KREOSAN – k hrubé velkoplošné dezinfekci, amylmetakresol (slizniční antispetikum) v přípravcích Strepsils, Neo-Angin - ORTHOSAN BF 12 – k hrubé dezinfekci - chlorhexidin (CHLORHEXIDIN, SPITADERM, STERILIUM) – k dezinfekci pokožky a povrchů 9. Povrchově aktivní látky – tenzidy Tenzidy snižují povrchové napětí svých rozpouštědel. Patří mezi ně například mýdla vyráběná z přírodních surovin a synteticky vyráběné saponáty. Obecně se přípravky užívané k praní a čištění nazývají detergenty. Za všech povrchově aktivních látek má použitelné dezinfekční účinky skupina kationaktivních tenzidů označovaná kvarterní amoniové soli (KAS). KAS mají pouze úzké spektrum účinku. Dobře působí jen na grampozitivní bakterie a na plísně. Používají se jako antiseptika. Ve formě tinktur se používají k dezinfekci pokožky. Mají také čistící (detergentní) působení. Obsahují je například přípravky: - AJATIN, AJATIN TINCURA, SEPTONEX aj. 38
10. Kombinované sloučeniny Kombinované dezinfekční přípravky využívají synegrického působení různých chemických látek tak, že je lze použít v nižších koncentracích a dosahuje se lepšího dezinfekčního působení. Tím se chrání životní prostředí i dezinfikované materiály, přípravky mají nižší toxicitu a dráždivost. Většina komerčně vyráběných přípravků určená k dezinfekci je směsí vhodně zkombinovaných látek.
Kontrola dezinfekce Kontrola účinnosti povrchové dezinfekce informuje o kvalitě provedené práce, tak o účinnosti použitých látek. Kontrola se provádí metodami chemickými a mikrobiologickými. a) Chemické metody Např. zda používaný pracovní roztok obsahuje účinnou látku v dostatečné koncentraci. b) Mikrobiologické metody Mikrobiologickými metodami se kontroluje jednak účinnost dezinfekčních roztoků (vyšetřovaný dezinfekční roztok se nechá předepsaným způsobem působit na testovací mikroorganismy) nebo kontaminace dezinfikovaných povrchů, předmětů (kultivují se standardní stěry nebo otisky z vyšetřovaných ploch).
Vyšší stupeň dezinfekce Vyšší stupeň dezinfekce zaručuje usmrcení většiny mikroorganismů (bakterií včetně většiny bakteriálních spor, virů a hub), nezaručuje usmrcení ostatních mikroorganismů (cyst, vajíček parazitů, vysoce rezistentních spor). Zahrnuje postupy, které byly dříve označovány jako chemická (studená ) sterilizace v roztocích. Používá se pro dekontaminaci přístrojů s optikou a dalších termolabilních pomůcek, které nelze sterilizovat v přístrojích. Pracovní postup: a) Po použití se přístroj mechanicky očistí gázou namočenou v dezinfekčním přípravku. b) Pak se provede předsterilizační příprava: přístroj se mechanicky očistí, pak dezinfikuje, poté se omyje pitnou vodou a usuší. c) Vlastní vyšší stupeň dezinfekce: ponoření předmětu do doporučeného roztoku na stanovenou dobu expozice (glutaraldehyd 2%, Sekusept forte 1,5%, Persteril 0,5%). d) Oplach sterilní destilovanou vodou nebo fyziologickým roztokem.
Sterilizace Sterilizace je soubor opatření, jimiž na předmětech nebo v prostředí usmrcujeme všechny mikroorganismy včetně spor, vajíček, cyst. Přitom není podmínkou, aby usmrcené mikroorganismy byl z předmětů odstraněny. Sterilní materiál proto může odstraňovat pyrogeny (zbytky mikrobů schopné vyvolat horečku). Sterilita materiálů se vyžaduje vždy, když překonáváme obrannou barieru kůže a sliznic nebo když vstupujeme nástrojem do tělních dutin Sterilizace je komplexní proces sestávající ze tří fází: 1. fáze: předsterilizační příprava:
39
mytí, dezinfekce, oplach vodou, osušení a zabalení předmětů, nástrojů určených ke sterilizaci 2. fáze: vlastní sterilizace 3. fáze: uložení a expedice. Součástí sterilizace je monitorování sterilizačního procesu a kontrola účinnosti sterilizace. Sterilizaci mohou provádět pouze osoby s požadovanou kvalifikací. Metody sterilizace Podobně jako dezinfekce může být i sterilizace prováděna metodami fyzikálními nebo chemickými. Fyzikální metody sterilizace Také fyzikální sterilizace se provádí vlhkým nebo suchým teplem nebo zářením nebo nověji využitím nízkoteplotního plazmatu. 1. vlhké teplo a) sterilizace nasycenou vodní párou pod tlakem v parních sterilizátorech (autoklávech) (70-200 kPa /115-134 0C /10-35 min) b) sterilizace horkou vodou pod tlakem ve vodních přetlakových vařičích (150 kPa /125 0C /20 min) – pro nebalené kovové předměty (operační sály, chirurg. obory) c) proudění nasycené vodní páry při normálním tlaku (Arnoldovy přístroje) – ke sterilizaci živných půd v mikrobiologii 2. suché teplo Sterilizace suchým teplem (horkým vzduchem) se provádí v horkovzdušných sterilizátorech buď bez nebo s nucenou cirkulací vzduchu. Využívá teplot mezi 160 až 180 OC. Sterilizované předměty se ukládají do kovových kazet a dóz. 3. záření Radiační sterilizace se používá pro sterilizaci materiálů z průmyslové výroby. Takto lze sterilizovat pouze předměty nově vyrobené, nepoužité, jen nepatrně kontaminované (plastické hmoty, transfúzní sety, šicí materiál, léčiva). 4. plazma K novějším způsobům sterilizace patří využití nízkoteplotního plazmatu. Ve sterilizační komoře se nejprve vytvoří vakuum, v němž se nechá odpařit vhodná chemikálie (např. kyselina peroctová). Molekuly plynu se pak vysokofrekvenčními vlnami rozloží na vysoce reaktivní částice (tzv. nízkoteplotní plama). Částice plazmatu reagují s molekulami živé hmoty, čímž dochází k usmrcování mikroorganismů.
Chemická sterilizace Je určena pro termolabilní materiály, přístroje s optikou, ostré předměty, které nelze sterilizovat fyzikálními způsoby. Sterilizačním médiem jsou plyny předepsaného složení a
40
koncentrace. Sterilizace probíhá za stanoveného přetlaku nebo podtlaku do teploty 80 OC. Užívá se sterilizace formaldehydem nebo parami etylenoxidu. a) sterilizace etylenoxidem Etylenoxid je prchavá jedovatá kapalina s potenciálně karcinogenními a mutagenními účinky. Jeho páry ve směsi se vzduchem vybuchují, proto se mísí s oxidem uhličitým nebo freonem. Sterilizované předměty etylenoxid ve značném množství absorbují, proto se musí po sterilizaci nechat řádně odvětrat (i několik dní). b) sterilizace formaldehydem Formaldehyd je dráždivý plyn, který se získá odpařováním z roztoku formaldehydu. Oproti etylenoxidové sterilizaci má formaldehydová sterilizace některé výhody: formaldehyd není explozivní, toxicita reziduí je zanedbatelná, sterilizovaný materiál je možné použít krátce po sterilizaci, nemusí se nechat odvětrávat. Obalové materiály Do sterilizačních přístrojů se předměty vkládají ve schválených obalech, které mají za předpokladu své těsnosti, nepropustnosti a při správném skladování různou expirační dobu: a) bubny, kazety, dózy: max. 48 hod. b) papírové sáčky (Lukasterik): v zalepeném a dvojitém obalu 3 měsíce c) polyetylenová folie: 6 měsíců Obaly musí být označeny datem sterilizace a datem expirace. Kontrola sterilizace a sterility Kontrola sterilizace se skládá z: - kontroly sterilizačního cyklu - kontroly účinnosti sterilizačních přístrojů - monitorování sterilizace - kontroly sterility vysterilizovaného materiálu. O kontrole sterilizace musí být vedena dokumentace. Kontrola účinnosti sterilizačních přístrojů se provádí testy fyzikálními, chemickými a biologickými. a) Fyzikální testy Fyzikální indikátory sterilizace informují o technickém stavu sterilizačního zařízení. Přístroje jsou vybaveny aparaturou ukazující a zapisující tlak a teplotu. Provádí se vakuový test těsnosti přístroje b) Chemické testy Chemické indikátory podávají nepřímý důkaz o tom, že uvnitř sterilizačního přístroje bylo dosaženo sterilizačních podmínek. Reagují změnou barvy na podmínky ve sterilizační komoře. Informují o splnění technických podmínek sterilizace. Podle uložení rozlišujeme chemické indikátory vnější (jsou umístěny na obalu) a vnitřní (jsou umístěny uvnitř obalu s materiálem). c) Biologické testy Biologické indikátory sterilizace – bioindikátory – obsahují spory nepatogenních bakterií rodu Bacillus. Usmrcení spor testovacích mikrobů je důkazem účinnosti sterilizačního procesu. provádí se vždy po instalaci přístroje, vždy po 200 sterilizacích, minimálně však 1x za rok.
41
Kontrola sterility předmětů Při kontrole sterility vysterilizovaných předmětů se provádí stěry z vysterilizovaných předmětů, případně jejich otisky na vhodné kultivační půdy. Zásady ochrany a bezpečnosti práce při provádění sterilizace Stejně jako při provádění dezinfekce, tak také při provádění sterilizace je nutno dodržovat některé zásady ochrany a bezpečnosti práce. Práce s přístroji, v nichž je vysoká teplota a tlak, stejně tak práce s chemikáliemi užívanými ke sterilizaci může vést k poškození zdraví, pokud se tyto zásady opomíjejí. Zejména je třeba: a) používat ochranné pomůcky a oděvní součásti b) dodržovat stanovené postupy při obsluze sterilizátorů, kontrolovat stav tlakoměrů, teploměrů, časoměrů apod. c) při manipulaci s chemickými prostředky zajistit dostatečné větrání d) zabránit v manipulaci s přístroji neoprávněným osobám. Dezinsekce Dezinsekce je soubor opatření směřující k a potlačování hubení epidemiologicky významných členovců. Použít lze prostředků: - fyzikálních - mechanických (sítě, mucholapky) - chemických (insekticidy) - biologických (znemožnění rozmnožování, zavádění sterilních samců do hmyzí populace) Deratizace Deratizace je soubor opatření, jejichž cílem je potlačení obecně škodlivých a epidemiologicky významných hlodavců. K dispozici jsou prostředky fyzikální, chemické (rhodenticidy) a mechanické (pasti, přirození nepřátelé-kočky).
Dezinfekce vozidel pro dopravu nemocných Pacienti s neinfekčním onemocněním se převážejí dopravními prostředky, které se dezinfikují a čistí denně při celkové pravidelné očistě vozu (prostor pro nemocné a pro řidiče). Nehrozí-li nebezpečí z prodlení, provádí se dále dezinfekce sanitního vozidla vždy před převozem rodičky, novorozence, před převozem nemocného s nezhojenými ranami, před převozem pacienta s úrazem a popáleninami. Při převozu infekčně nemocných se dopravní prostředky v prostoru pro nemocné dezinfikují po každém pacientovi, prostor pro řidiče se dezinfikuje jedenkrát denně a vždy, přišel-li řidič do přímého styku s nemocným přenosnou nemocí nebo podezřelým z přenosného onemocnění. Vozidla nelze využívat k jiným účelům. K dezinfekci vozidel pro přepravu nemocných je lépe používat přípravky, které lze aplikovat postřikem a které nepoškozují materiály. Většina těchto přípravků je založena na bázi alkoholu. Elektrické přístroje se dezinfikují až po odpojení z elektrické sítě.
42
Pokud při přepravě nemocných bylo vozidlo kontaminováno krví a biologickým materiálem, postupuje se při jeho dekontaminaci následovně: kontaminovaná plocha se překryje mulem namočeným do dezinfekčního přípravku s virucidním působením na předepsanou dobu, pak se odstraní a místo se znovu dezinfikuje otřením. Vozidla musí být vybavena přípravky k dezinfekci rukou.
Manipulace s biologickým materiálem s biol. materiálem je nutno manipulovat jako s materiálem infekčním - odběry provádět, je-li to možné, v místnosti k tomu účelu vyčleněné a oddělené, odebírající se chrání rouškou a rukavicemi - odebraný materiál se co nejdříve po odběru zasílá do laboratoře, není-li to možné, uchovává se ve vyčleněné ledničce - doprava materiálů do laboratoří ve vhodných, dobře čistitelných a dezinfikovatelných přepravkách, vylučujících riziko jeho rozlití, nádobky s materiálem musí být pevně uzavřeny zátkou z gumy nebo plastové hmoty, vloženy do PE sáčku přepravky se po každém použití dezinfikují a čistí - při rozlití biol. materiálu – překrýt buničinou namočenou do dezinf. roztoku na stanovenou dobu, odstranit, opět dezinfikovat, otřít a očistit - náhodné požití: okamžitě hlásit, postupovat dle nařízení nadřízeného lékaře
Manipulace s použitým prádlem - veškeré použité prádlo nemocných ve zdravotnických zařízeních se považuje za kontaminované - manipulace s ním v ochranném oděvu, gumových rukavicích, event. s rouškou, pokud možno v oddělené místnosti - prádlo se ukládá do transportních pytlů ( o max. objemu suchého prádla do 10 kg), které se dezinfikují spolu s prádlem - čisté prádlo se přepravuje a ukládá ve vhodných obalech - sklady pro čisté prádlo se nejméně jednou týdně čistí a dezinfikují
Očkování Aktivní imunizace Při umělé aktivní imunizaci (přirozená aktivní imunizace nastává po prožití infekce) docilujeme vzniku imunity očkováním, tj. podáním mikrobiálních antigenů v podobě očkovacích látek neboli vakcín. Po očkování se vytváří specifická imunita vůči určitému antigenu. Vakcíny obsahují antigen upravený tak, aby vyvolal ochrannou imunitní reakci, ale nevyvolal onemocnění (upravené bakterie, viry, toxiny). Tento antigenní podnět vyvolá imunitní odpověď, která je v optimálním případě shodná s odpovědí po přirozené infekci. Výhodou očkování je jeho dlouhodobé ochranné působení, nevýhodou, že ochranný účinek nastupuje později.
43
Podle povahy antigenu dělíme očkovací látky na několik typů: a) neživé: obsahují celá infekční agens inaktivovaná teplem nebo chemicky (alkoholem, formalinem); zůstanou zachovány antigeny, proti kterým se tvoří protilátky b) živé, oslabené (atenuované): infekční agens má zachovanou schopnost pronikat do organismu, množit se v něm a vyvolávat imunitní odpověď, ale je zbavené patogenity c) anatoxiny (toxoidy): bakteriální toxiny, zbavené toxicity (zahřátím, formalinem), ale se zachovanou imunogenitou, tj. protilátka vzniklá na jejich popud je schopna toxin zneutralizovat d) chemovakcíny: izolované a upravené antigeny infekčních agens nebo antigeny plně syntetizované; vakcíny připravené rozštěpením mikrobiálních částice se nazývají subjednotkové e) rekombinantní: vyrobené technikami genového inženýrství, kód pro tvorbu antigenu vnesen do DNA mikrobiálních buněk
Aplikace vakcín Vakcíny lze aplikovat: a) hluboko do svalu - intramuskulárně (i.m.) b) podkožně – subkutánně (s.c.) c) do kůže – intradermálně (i.d.) d) ústy – perorálně (p.o.)
Druhy očkování V této době platná vyhláška č. 439/2000 Sb. rozeznává následující druhy očkování: a) pravidelné (ze zákona, všechny děti do 15 let, viz níže) b) zvláštní očkování osob, které jsou při pracovní činnosti vystaveny zvýšenému nebezpečí získání infekce (proti TBC, hepatitidě B, chřipce, vzteklině, Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis ) c) mimořádné očkování: nařizuje hlavní hygienik v případě nebezpečí epidemie (např. proti heptitidě A) d) očkování osob cestujících do ciziny (proti choleře, moru, žluté zimnici, břišnímu tyfu, hepatitidám A a B, japonské encefalitidě…) e) očkování při poraněních a nemocech zvyšujících nebezpečí získání infekce (proti tetanu, virovým hepatitidám A a B, vzteklině…) f) očkování na žádost osob (proti klíšťové encefalitidě, meningokové meningitidě…) Pravidelné očkování zahrnuje očkování proti: •
tuberkulóze: BCG-Vaccine, živá oslabená, i.d., ověřování vnímavosti tuberkulínovými testy, přeočkování negativně reagujících dětí
44
• • • • •
záškrtu, tetanu, dávivému kašli: Alditepera, i.m., difterický anatoxin + tetanický anatoxin + usmrcená bakteriální suspenze Bordetella pertussis poliomyelitidě (dětské přenosné obrně): Polio Sabin, p.o., živá; neživá Imovax Polio (Salkovova vakcína) i.m. nebo s.c. spalničkám, příušnicím, zarděnkám: Trivivac, živá, s.c. virové hepatitidě B: Engerix, i.m., komb. Haemophilus influenzae typ b: ACT-HiB, komb. Tetract-Hib, Infanrix-Hib
K dosažení potřebné hladiny protilátek se v závislosti na vlastnostech konkrétní očkovací látky aplikuje buď jedna nebo více dávek základního očkování. Imunity je obvykle dosaženo za jeden až tři týdny po ukončení základního očkování. Podle potřeby se později provádí i přeočkování, aby se imunita nabytá základním očkováním prodloužila.
Selhání očkován Selhání očkovací látky znamená výskyt infekční choroby u osoby, která byla proti této nemoci očkována. Bývá častější po podání živých vakcín. Nejčastějšími příčinami mohou být: • ztráta účinnosti vakcíny při jejím nevhodném transportu a uchovávání v době od výroby do použití (vakcíny musí být uchovávány při vhodné teplot • nesprávná aplikace vakcíny • špatná odpověď na antigenní podnět (tzv. nonrespondeři) • přítomnost pasivně získaných protilátek v době podání vakcíny (mateřské protilátky, předchozí aplikace globulinů) • očkování v průběhu akutního infekčního onemocnění, v inkubační době nebo v časné rekonvalescenci
Vedlejší reakce U malého počtu očkovaných se objevují nežádoucí a vedlejší reakce. Většinou jsou mírné a klinicky nevýznamné (lehce zvýšená teplota, bolest hlavy, zarudnutí v místě aplikace vakcíny) – jako projev pomnožení mikroorganismu.Velmi vzácně dochází k celkovým reakcím s projevy poklesu tlaku, mdlob, šoku, křečí. Pokud k takovéto reakci dojde, je vždy ověřována lékaři a celá výrobní šarže přípravku je pozastavena a kontrolována. Riziko vedlejších reakcí by nemělo být přeceňováno. Chybuje se spíše v opačném směru a některé děti jsou pro neopodstatněné a nadsazené obavy z reakcí vynechávány z očkování. Vždy je třeba pečlivě zvážit riziko komplikací očkování v porovnání s rizikem komplikací původního infekčního onemocnění, které jsou mnohem častější a zpravidla těžší.
Kontraindikace očkování (KI) Očkování představuje pro imunitní systém určitou zátěž, proto může být při některých stavech kontraindikováno (zakázáno). Všeobecnými kontraindikacemi jsou: probíhající infekční onemocnění, aktivní TBC, imunodeficit, terapie imunosupresivy, hemoblastosy. Dále existují zvláštní KI pro jednotlivá očkování. U těhotných žen se očkuje z vitální indikace (proti tetanu, vzteklině). Opatrnosti je třeba při alergických stavech.
45
Pasivní imunizace Při umělé pasivní imunizaci (přirozenou představuje přenos mateřských protilátek placentou a při kojení) podáváme již hotové protilátky. Dříve se k tomu účelu používala tzv. antiséra, kompletní zvířecí séra obsahující příslušné protilátky. Moderní přípravky k pasivní imunizaci jsou v podstatě izolované imunoglobuliny. Pasivní imunizace se používá k ochraně osob bezprostředně ohrožených infekcí. Výhodou pasivní imunizace je okamžité získání stavu imunity, nevýhodou je, že tato ochrana trvá jen několik týdnů. K pasivní imunizaci používáme globuliny zvířecí nebo lidské. Zvířecí séra (heterologní) se získávají imunizací koní (nejčastěji). Většina těchto sér je antitoxických. Zvířecí séra jsou pro člověka silně antigenní a organismus se je snaží rychle odstranit. Ochrana po podání séra proto trvá jen několik týdnů. Nepříjemnou komplikací podání heterologních sér jsou alergické reakce a sérová nemoc (tvorba imunokomplexů). Nejčastěji se používají tato heterologní séra: proti botulismu, proti plynaté sněti, proti stafylokokovým infekcím, proti zmijímu jedu, proti vzteklině. Lidské imunoglobuliny (homologní) nemají nevýhody zvířecích sér. Slouží jako profylaxe a terapie některých infekcí a také jako náhrada protilátek u některých typů imonodeficitů. Oproti zvířecím globulinům mají některé výhody: ojedinělý výskyt nežádoucích účinků, pomalejší vylučování z organismu, lze je podat opakovaně. Rozeznáváme normální a specifické homologní imunoglobuliny. Normální imunoglobulin (Norga) je 16% roztok gamaglobulinové frakce lidské plazmy. Pochází ze směsi plazem alespoň tisíce zdravých dárců a obsahuje protilátky proti všem běžným infekcím. Používá se k např. k profylaxi hepatitidy A u kontaktů s nemocným. K intravenosní aplikaci je upravený přípravek Endobulin. Specifické imunoglobuliny se připravují z plazmy imunizovaných dárců a obsahují vysoký titr příslušných protilátek. K dispozici jsou globuliny proti: tetanu, hepatitidě B (Aunativ, Hepatect), klíšťové encefalitidě, varicelle, cytomegaloviru.
46
