Bartonelová infekce:

Antibiotická léčba bartonelózy

Léčba bartonelových infekcí antibiotiky závisí na klinickém obrazu onemocnění a stavu imunity pacienta, proto je třeba současná doporučení pro léčbu přizpůsobit každé klinické situaci.

Techniky testování citlivosti na antibiotika

Metoda agarového ředění Pro testování citlivosti izolátů bartonel na antibiotika in vitro se používá metoda agarového ředění, kterou již dříve popsali Maurin et al.. Kmeny Bartonella byly kultivovány na Columbia agaru doplněném 5 % ovčí krve. Kultury byly navíc doplněny dvojnásobným sériovým ředěním požadovaného antibiotika. Buňky byly odebrány po 5 dnech inkubace a byly suspendovány ve fosfátovém pufru (pH 7,4). Desetinásobné ředění bakteriálních suspenzí o koncentraci odpovídající McFarlandovu standardu 0,5 bylo použito pro antibiotické testy; koncentrace odpovídá přibližně 106 jednotkám tvořícím kolonie/ml, jak bylo stanoveno pomocí techniky jednotek tvořících kolonie. Celkem 10 µl každé bakteriální suspenze bylo naneseno na agar doplněný krví. Destičky byly inkubovány při 37 °C v 5% atmosféře CO2. Růst bakterií byl hodnocen po 5 dnech inkubace porovnáním s růstem na kontrolním agaru bez antibiotik. Hodnota minimální inhibiční koncentrace (MIC) je definována jako první koncentrace antibiotika umožňující inhibici růstu po 5 dnech inkubace.

K hodnocení citlivosti Bartonella k antibiotikům byl nedávno použit test Etest. Gradient antibiotika pokrývá stabilní, kontinuální a exponenciální gradient koncentrace antibiotika přímo pod proužkem. Po inkubaci, kdy je patrný růst bakterií, je vidět symetrická elipsa inhibice se středem podél proužku. MIC (v µg/ml) se odečítá přímo ze stupnice v místě, kde okraj elipsy protíná proužek. Izoláty bartonel se kultivují na agarových plotnách z 5% ovčí krve Columbia a testování citlivosti všech izolátů bartonel na antibiotika se provádí pomocí dostupných proužků Etest pro různá antibiotika podle doporučení výrobce. MIC se měří po inkubaci trvající 5-12 dní (obrázek 1). Předchozí studie ukázala, že výsledky MIC získané pomocí Etestu jsou spolehlivé a dobře korelují s výsledky získanými agarovou ředicí metodou.

Výsledky citlivosti na antibiotika

Na základě testování in vitro jsou druhy rodu Bartonella citlivé na mnoho antibiotik, včetně penicilinu a dalších látek na bázi cefalosporinů (např, aminoglykosidy, chloramfenikol, tetracykliny, makrolidové sloučeniny, rifampin, fluorochinolony a ko-trimoxazol). Výsledky citlivosti in vitro však důsledně nekorelují s údaji od pacientů in vivo; například penicilin nemá in vivo žádnou účinnost navzdory velmi nízkým MIC pozorovaným in vitro. Studie citlivosti na agaru rovněž prokázaly, že mnohá antibiotika jsou in vitro proti Bartonella species pouze bakteriostatická. Předchozí studie prokázaly, že in vitro jsou aminoglykosidy jedinou třídou antibiotik, která jsou baktericidní vůči Bartonella species kultivovaným buď v tekutém médiu, nebo v endoteliálních buňkách.

Mechanismy rezistence k antibiotikům u bakterií rodu Bartonella

Hlavními mechanismy, kterými antimikrobiální látky působí, jsou zásah do syntézy nukleových kyselin, vazba na ribozom a inhibice syntézy buněčné stěny a metabolismu folátů. Bakterie si mohou vyvinout rezistenci vůči antibiotikům dvěma genetickými procesy. Za prvé mutací a selekcí (vertikální přenos genů) a za druhé výměnou genů mezi kmeny a druhy (horizontální přenos genů). U nitrobuněčných bakterií včetně druhů rodu Bartonella je rezistence k antibiotikům způsobena především spontánními mutacemi nebo vnitřními mutacemi v cílových genech (tj. vertikální přenos genů), které jsou popsány dále v tomto článku. Nedávno jsme však poprvé prokázali možnost laterálního přenosu konjugativního plasmidu genu mezi Bartonella rattaustraliani a jinými bakteriemi včetně B. henselae nebo rhizobií. To může naznačovat, že geny rezistence k antibiotikům by mohly být přenášeny laterálně a že by to mělo být v budoucnu dále zkoumáno.

Přirozená rezistence k antibiotikům Heterogenita citlivosti 20 nových izolátů bartonel k fluorochinolonům izolovaných z australských savců byla nedávno zkoumána v jedné z našich studií. V této studii jsme zjistili, že ciprofloxacin byl in vitro účinnější než ofloxacin. Tato heterogenita souvisela s přirozenou mutací Ser 83→Ala v oblasti určující rezistenci k chinolonům (QRDR) gyrA. Zajímavé je, že studie analýzy genomu in silico odhalila přirozenou mutaci v poloze 83 oblasti QRDR (Ser 83→Ala) gyrA přítomnou u tří druhů Bartonella (B. bacilliformis, B. quintana a B. henselae). Mnoho studií prokázalo, že druhy přirozeně nesoucí serinový zbytek v poloze 83 gyrA jsou obvykle citlivé na fluorochinolony, zatímco přítomnost alaninu v této kritické poloze obvykle odpovídá přirozené rezistenci k těmto antibiotikům.

Podobně byl v jedné z 15 lymfatických uzlin pacientů s CSD zjištěn přechod A2059G v genu kódujícím 23S rRNA, který je zodpovědný za rezistenci k erytromycinu. Tato uzlina byla excidována u 10leté ženy, která nebyla před excizí léčena antibiotiky, což naznačuje, že přirozeně se vyskytující kmeny rezistentní k erytromycinu mohou infikovat člověka.

In vitro rezistence k antibiotikům Nedávno byly charakterizovány specifické mutace rezistence k antibiotikům u B. henselae, B. quintana a B. bacilliformis, vybrané pomocí in vitro sériových pasáží (tabulka 1).

U druhů rodu Bartonella byly ve studiích in vitro zaznamenány různé mechanismy rezistence k erytromycinu (obr. 2A). Již dříve jsme prokázali, že plně erytromycin-rezistentní kmen B. quintana získaný po 16. pasáži in vitro obsahoval opakovanou inzerci 27 bází v ribozomálním proteinu L4, což vedlo k inzerci devíti opakovaných aminokyselin mezi aminokyselinami R71 a A72 ve vysoce konzervované oblasti proteinu. Nedávno jsme zaznamenali několik mutací v genu kódujícím 23S rRNA a ribozomální protein L4 u kmene B. henselae Marseille a u dalších mutantů B. henselae rezistentních k erytromycinu in vitro. U většiny mutací v genu kódujícím 23S rRNA (např. A2058G, A2058C a C2611T) byla již dříve prokázána rezistence k erytromycinu u jiných bakterií. U mutantů B. henselae rezistentních k erytromycinu jsme nalezli aminokyselinové mutace na dvou různých pozicích (G71R a H75Y) v ribozomálním proteinu L4. Mutace A2058G u kmene B. bacilliformis rezistentního k erytromycinu byla rovněž zaznamenána naším týmem. Novější studie prokázala, že azithromycin byl účinný pouze do druhé pasáže u izolátů B. henselae získaných od koček. V porovnání s rodičovským kmenem měl každý mutant B. henselae rezistentní k azitromycinu homogenní jednonukleotidovou substituci na pozici 2058 (A2058G, číslování Escherichia coli) v genu kódujícím 23S rRNA a..

Vyselektovali jsme také kmen B. henselae rezistentní ke gentamicinuin vitro. Gen kódující 16S rRNA, kandidátní gen pro rezistenci ke gentamicinu (obr. 2A), byl charakterizován sekvenční analýzou. Mutant B. henselae rezistentní vůči gentamicinu nesl mutaci A1408G v genu kódujícím 16S rRNA, jak ukazuje dvojitý A/G pík. Tato mutace je navíc nejčastěji nalézanou mutací u klinických izolátů rezistentních vůči gentamicinu u jiných bakteriálních druhů. Ačkoli jsme získali mutanta rezistentního vůči gentamicinu in vitro, tento mutant byl získán po devíti pasážích (18 týdnů), což naznačuje, že k selekci takových kmenů rezistentních vůči gentamicinu pravděpodobně nedochází in vivo.

Fluorochinolony se široce používají k léčbě infekcí způsobených bartonelou u lidí a ve veterinární medicíně. Samotné fluorochinolony by však neměly být používány k léčbě bartonelózy, protože existuje inherentní nízká úroveň rezistence způsobená mutací gyrA. Kromě toho lze in vitro snadno získat vysokou úroveň rezistence vůči fluorochinolonům. Zdá se, že změna cílových enzymů je nejdominantnějším faktorem při vzniku rezistence k chinolonům (obrázek 2B). Malá oblast od kodonů 67-106 gyrA v E. coli byla označena jako QRDR. Změny v oblasti QRDR byly nalezeny u druhů s přirozenou rezistencí k fluorochinolonům. V roce 2003 Minnick a spol. izolovali a charakterizovali mutanty B. bacilliformis, které byly rezistentní k ciprofloxacinu. V roce 2007 jsme získali kmen B. bacilliformis rezistentní vůči ciprofloxacinu in vitro; kmen obsahoval přechod z C na T na pozici 549 (číslování E. coli) genu gyrA, který kóduje předpokládanou změnu aminokyselin Asp 87→Asn v gyrA. Stejná mutace (Asp 87→Asn) byla nedávno nalezena také u kmenů B. henselae a B. quintana rezistentních vůči ciprofloxacinu (tabulka 1).

Další nedávná studie prokázala, že izoláty B. henselae získané od koček se po různém počtu pasáží staly rezistentními k pradofloxacinu a enrofloxacinu (oba jsou fluorochinolony, které se používají především ve veterinární medicíně). Ve srovnání s rodičovskými kmeny B. henselae měly mutanty rezistentní k pradofloxacinu a enrofloxacinu v gyrA změnu aminokyseliny ze serinu na valin v poloze 83 (číslování E. coli). Mutace Ser 83→Val nalezená u mutantů rezistentních k pradofloxacinu a enrofloxacinu v této studii byla již dříve zaznamenána Taviem a kol. u izolátu E. coli rezistentního k fluorochinolonům.

Naší skupinou byly po in vitro selekci kmenů B. bacilliformis a B. quintana rezistentních k rifampicinu (obr. 2B) prokázány záměny aminokyselin v RNA polymeráze a bodové mutace v genu rpoB. Tyto kmeny vykazovaly mutaci na serinu 531 (Ser→Phe) v oblasti genu rpoB určující rezistenci k rifampicinu. Aminokyselina 531 je jedním z nejčastěji mutovaných míst propůjčujících rezistenci k rifampicinu u jiných bakteriálních druhů (tabulka 1).

Léčba bartonelózy u zvířat

Nebyla prokázána plná účinnost žádných antibiotik proti infekcím způsobeným bartonelou u psů a koček. V předchozích studiích Kordicka a kol. se doxycyklin a enrofloxacin jevily jako účinné proti infekcím způsobeným bartonelou u koček. Ve studii bylo podáváno 22,7 mg enrofloxacinu perorálně každých 12 h a 25 mg doxycyklinu perorálně každých 12 h; délka léčby byla 14-28 dní. Bakteriémie u přirozeně infikovaných koček s chronickou infekcí byla úspěšně odstraněna u devíti ze 14 koček léčených enrofloxacinem a pouze u dvou z osmi koček léčených doxycyklinem. Je zajímavé, že azitromycin, makrolidová sloučenina s dobrou intracelulární penetrací, se zřejmě stal lékem volby pro léčbu koček a psů s infekcí B. henselae. U této léčby však byly také hlášeny recidivy po vysazení antibiotika. Pro léčbu koček lze použít doxycyklin a enrofloxacin a pro léčbu psů fluorochinolony s doxycyklinem nebo azitromycinem. Protože však bylo testováno mnoho různých léčebných režimů, je obtížné učinit jakýkoli závěr o účinnosti fluorochinolonu samotného nebo v kombinaci. A konečně, léčba koček proti blechám je také velmi důležitá, aby se zabránilo přenosu na člověka.

Léčba bartonelózy u lidí

Doporučení pro léčbu infekcí způsobených druhem Bartonella jsou popsána v tabulce 2. Doxycyklin a erytromycin jsou nejčastěji doporučovaná antibiotika používaná k léčbě Bartonella infekce u lidí, nicméně bylo zaznamenáno klinické zlepšení po použití penicilinu, gentamicinu, ceftriaxonu, ciprofloxacinu a azitromycinu.

Onemocnění způsobené kočičím škrábnutím obvykle nereaguje dobře na léčbu antibiotiky. Četné zprávy hodnotily účinnost mnoha antimikrobiálních látek při léčbě typické, nekomplikované CSD. Většina vyšetřovatelů nepozorovala žádný přínos antibiotické léčby, zatímco neoficiální zprávy naznačují, že účinný může být ciprofloxacin, rifampin a co-trimoxazol. V prospektivní, randomizované, dvojitě zaslepené, placebem kontrolované studii, která se zabývala antibiotickou léčbou CSD u lidí a kterou provedl Bass et al., byl azitromycin podávaný perorálně po dobu 5 dnů považován za účinný při zmenšování velikosti lymfatických uzlin během prvních 4 týdnů léčby. U některých subjektů studie však i přes léčbu azitromycinem došlo ke zvětšení různých lymfatických uzlin nebo ke zvětšení původní lymfatické uzliny.

U typické CSD se antibiotická léčba nedoporučuje, i když by azitromycin mohl být u pacientů s velkou a objemnou lymfadenopatií užitečný. U atypické prezentace CSD je antibiotická léčba nutná a u neuroretinitidy a encefalopatie byla navržena kombinace doxycyklinu a rifampicinu.

Během první světové války se vojáci se zákopovou horečkou při absenci antibiotické léčby infekce zbavili. Po druhé světové válce však byla zaznamenána úspěšná léčba některých pacientů se zákopovou horečkou tetracyklinem nebo chloramfenikolem, i když tyto údaje zůstávají neoficiální. Randomizovaná klinická studie Foucaulta a kol. uvádí, že bezdomovci s epizodami bakteriémie B. quintana by měli být léčeni kombinací gentamicinu a doxycyklinu. Výsledky ukázaly eradikaci bakteriemie u sedmi z devíti léčených pacientů ve srovnání se dvěma z 11 neléčených kontrol. Pacienti s akutní bakteriemií B. quintana by mohli být léčeni gentamicinem v kombinaci s doxycyklinem po dobu 28 dnů.

Léčba bartonelové endokarditidy je kriticky důležitá, protože u těchto pacientů je vyšší úmrtnost a počet operací chlopní. Raoult et al. uvádějí, že míra uzdravení pacientů byla vyšší, pokud byly aminoglykosidy použity v kombinaci s β-laktamem nebo s jinými antibiotiky. Doporučením pro pacienty s bartonelovou endokarditidou je tedy doxycyklin po dobu 6 týdnů plus gentamicin po dobu 14 dnů.

Bacilární angiomatóza a PH by měly být léčeny erytromycinem po dobu 3-4 měsíců jako antibiotikem první volby. Ačkoli má erytromycin antibiotickou aktivitu proti bartonelám, bylo prokázáno, že erytromycin má také antiangiogenní účinek na endoteliální buňky, který může přispívat k jeho dobré aktivitě in vivo. Jako alternativní režim lze použít doxycyklin. Délka léčby erytromycinem je rozhodující (3 měsíce u bacilární angiomatózy a 4 měsíce u PH), aby se omezily recidivy.

Penicilin G, chloramfenikol, tetracyklin, streptomycin a erytromycin byly použity k léčbě horečky Oroya, kterou způsobuje B. bacilliformis. Fluorochinolony byly úspěšně použity k léčbě horečky Oroya, ale nedoporučujeme jejich samostatné použití, protože u rodu Bartonella existuje vnitřní nízká úroveň rezistence vůči fluorochinolonům v důsledku vnitřní mutace v DNA gyráze. Jako alternativní léčbu lze použít chloramfenikol samotný nebo v kombinaci s β-laktamem nebo ciprofloxacinem.

Od roku 1975 se lékem volby pro léčbu verruga peruana stal rifampin. Bylo však hlášeno i selhání léčby rifampinem, což může být způsobeno rezistentními kmeny, které lze snadno získat in vitro. V jedné z našich nedávných studií jsme doporučili doxycyklin v kombinaci s gentamicinem jako preferovaný režim pro léčbu chronické fáze Carrionovy choroby.