Bartonella fertőzés:
A Bartonellosis antibiotikumos kezelése
A Bartonella-fertőzések antibiotikumos kezelése a betegség klinikai megjelenésétől és a beteg immunstátuszától függ, ezért a kezelésre vonatkozó jelenlegi ajánlásokat az egyes klinikai helyzetekhez kell igazítani.
Az antibiotikum-érzékenység vizsgálati technikák
Agar-hígítási módszer A Bartonella izolátumok in vitro antibiotikum-érzékenységének vizsgálatára az agar-hígítási módszert alkalmazzák, amelyet korábban Maurin és munkatársai ismertettek. A Bartonella-törzseket 5% juhvérrel kiegészített Columbia-agaron tenyésztették. A tenyészetekhez a kívánt antibiotikum kétszeres sorozathígítását adtuk. A sejteket 5 napos inkubáció után szedtük le, és foszfátpufferben (pH 7,4) szuszpendáltuk. A baktériumszuszpenziók tízszeres hígítását a McFarland 0,5 standardnak megfelelő koncentrációban használtuk az antibiotikum-vizsgálatokhoz; a koncentráció körülbelül 106 kolóniaképző egység/ml-nek felel meg, a kolóniaképző egység technikával meghatározva. Minden baktériumszuszpenzióból összesen 10 µl-t ültettünk vérrel kiegészített agarra. A lemezeket 37°C-on inkubáltuk 5%-os CO2 atmoszférában. A baktériumok növekedését 5 napos inkubáció után értékeltük az antibiotikummentes agaron történő növekedéssel való összehasonlítással. A minimális gátló koncentráció (MIC) értékét úgy határoztuk meg, mint az első olyan antibiotikum-koncentráció, amely 5 napos inkubáció után lehetővé teszi a növekedés gátlását.
Etest Assay Az Etest assay-t nemrégiben használták a Bartonella antibiotikumokkal szembeni érzékenységének értékelésére. Az antibiotikum gradiens az antibiotikum koncentráció stabil, folyamatos és exponenciális gradiensét fedi közvetlenül a csík alatt. Az inkubációt követően, amikor a baktériumok növekedése láthatóvá válik, egy szimmetrikus gátlási ellipszis látható, amelynek középpontja a csík mentén helyezkedik el. A MIC (µg/ml-ben) közvetlenül a skáláról olvasható le, ahol az ellipszis széle metszi a csíkot. A Bartonella izolátumokat Columbia 5%-os juhvér agar lemezeken tenyésztjük, és az összes Bartonella izolátum antibiotikum-érzékenységének vizsgálatát a gyártó által ajánlott, különböző antibiotikumokra rendelkezésre álló Etest csíkok segítségével végezzük. A MIC értéket 5-12 napos inkubáció után mérik (1. ábra). Egy korábbi vizsgálat kimutatta, hogy az Etest segítségével kapott MIC-eredmények megbízhatóak voltak, és jól korreláltak az agarhígítási módszerrel kapott eredményekkel.
1. ábra
Antibiotikum-érzékenységi vizsgálat a Bartonella henselae és a rifampin Estrip minimális gátló koncentráció értékét mutató Etest teszttel. (A) E-strip. (B) A minimális gátló koncentráció értékét mutató növekedési gátlási zóna.
Az antibiotikum-érzékenység eredményei
Az in vitro vizsgálatok alapján a Bartonella fajok számos antibiotikummal szemben érzékenyek, beleértve a penicillint és más cefalosporin alapú vegyületeket, (Pl, aminoglikozidok, klóramfenikol, tetraciklinek, makrolid vegyületek, rifampin, fluorokinolonok és ko-trimoxazol). Az in vitro érzékenységi eredmények azonban nem következetesen korrelálnak az in vivo betegadatokkal; például a penicillinnek nincs in vivo hatékonysága az in vitro megfigyelt nagyon alacsony MIC-értékek ellenére. Agar-alapú érzékenységi vizsgálatok azt is kimutatták, hogy számos antibiotikum csak in vitro bakteriosztatikus a Bartonella fajokkal szemben. Korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy in vitro az aminoglikozidok az egyetlen olyan antibiotikumcsoport, amely baktériumölő hatású a folyékony táptalajon vagy endotélsejtekben tenyésztett Bartonella fajokkal szemben.
A Bartonella antibiotikumokkal szembeni rezisztencia mechanizmusai
A fő mechanizmusok, amelyek révén az antimikrobiális szerek hatnak, a nukleinsavszintézisbe való beavatkozás, a riboszómához való kötődés, valamint a sejtfalszintézis és a folátanyagcsere gátlása. A baktériumok két genetikai folyamat révén fejleszthetnek ki rezisztenciát az antibiotikumokkal szemben. Egyrészt mutáció és szelekció (vertikális géntranszfer), másrészt a törzsek és fajok közötti géncsere (horizontális géntranszfer). Az intracelluláris baktériumok, köztük a Bartonella fajok esetében az antibiotikum-rezisztencia főként a célgének spontán mutációinak vagy belső mutációinak (azaz a vertikális géntranszfernek) köszönhető, amelyeket a cikk későbbiekben áttekintünk. Nemrégiben azonban először mutattuk ki a Bartonella rattaustraliani és más baktériumok, köztük a B. henselae vagy a rhizobiumok közötti konjugatív plazmid laterális géntranszfer lehetőségét. Ez arra utalhat, hogy az antibiotikum-rezisztencia gének laterálisan is átkerülhetnek, és ezt a jövőben tovább kell vizsgálni.
Természetes antibiotikum-rezisztencia 20 új Bartonella-izolátum fluorokinolonokkal szembeni érzékenységének heterogenitását vizsgáltuk nemrégiben egyik tanulmányunkban. Ebben a vizsgálatban azt találtuk, hogy a ciprofloxacin hatékonyabb volt in vitro, mint az ofloxacin. Ez a heterogenitás a gyrA kinolonrezisztenciát meghatározó régiójában (QRDR) található Ser 83→Ala természetes mutációhoz kapcsolódott. Érdekes módon egy in silico genomelemzési vizsgálat kimutatott egy természetes mutációt a gyrA QRDR régiójának 83. pozíciójában (Ser 83→Ala), amely három Bartonella fajban (B. bacilliformis, B. quintana és B. henselae) van jelen. Számos tanulmány kimutatta, hogy a gyrA 83. pozíciójában természetes módon szerin-maradékot hordozó fajok általában érzékenyek a fluorokinolonokra, míg az alanin jelenléte ezen a kritikus pozícióban általában természetes rezisztenciának felel meg ezekkel az antibiotikumokkal szemben.
Hasonlóképpen, az eritromicinrezisztenciáért felelős 23S rRNS-t kódoló génben A2059G átmenetet mutattak ki a CSD-s betegek 15 nyirokcsomója közül az egyikben. Ezt a csomót egy 10 éves nősténytől távolították el, akit a kivágás előtt nem kezeltek antibiotikummal, ami arra utal, hogy a természetben előforduló eritromicin-rezisztens törzsek megfertőzhetik az embert.
In vitro antibiotikum-rezisztencia A közelmúltban a B. henselae, a B. quintana és a B. bacilliformis specifikus antibiotikum-rezisztencia mutációit jellemezték, amelyeket in vitro sorozatos passzázsokkal választottak ki (1. táblázat).
A Bartonella fajokban az eritromicinrezisztencia különböző mechanizmusairól (2A ábra) számoltak be in vitro vizsgálatokban. Korábban kimutattuk, hogy a B. quintana 16. in vitro passzázs után kapott, teljesen eritromicinrezisztens törzse 27 bázisból álló ismétlődő inszerciót tartalmazott a riboszomális fehérje L4-ben, ami kilenc ismétlődő aminosav beillesztését eredményezte az R71 és A72 aminosavak között a fehérje erősen konzervált régiójában. A közelmúltban a 23S rRNS-t kódoló gén és az L4 riboszómális fehérje számos mutációjáról számoltunk be a B. henselae Marseille törzsében és más B. henselae erythromycin-rezisztens mutánsokban in vitro. A 23S rRNS-t kódoló gén legtöbb mutációjáról (pl. A2058G, A2058C és C2611T) korábban kimutatták, hogy más baktériumokban eritromicinrezisztenciát eredményez. A B. henselae eritromicinrezisztens mutánsaiban két különböző pozícióban (G71R és H75Y) találtunk aminosavmutációkat az L4 riboszómális fehérjében. Egy A2058G mutációt a B. bacilliformis egy eritromicin-rezisztens törzsében szintén jelentett a csoportunk. Egy újabb vizsgálat kimutatta, hogy az azitromicin csak a második passzázsig volt hatásos a macskákból nyert B. henselae izolátumokra. A szülői törzzsel összehasonlítva minden azitromicin-rezisztens B. henselae mutáns a 23S rRNS-t kódoló génben a 2058-as pozícióban (A2058G, Escherichia coli számozás) homogén, egyetlen nukleotid szubsztitúciót tartalmazott.
2. ábra.
A Bartonella spp. antibiotikum-rezisztenciájának molekuláris mechanizmusai: (A) az 50S riboszómális alegység változásából eredő makrolid-rezisztencia mechanizmusa és (B) a 30S riboszómális alegység változásából eredő aminoglikozid-rezisztencia mechanizmusa. (C) A rifampinrezisztencia mechanizmusa az RNS-polimeráz rpoB génjének megváltozása miatt és (D) a fluorokinolonrezisztencia mechanizmusa a DNS-giráz gyrA génjének megváltozása miatt.
A B. henselaein vitroban egy gentamicinrezisztens törzset is kiválasztottunk. A 16S rRNS-t kódoló gént, a gentamicin-rezisztencia jelölt génjét (2A ábra) szekvenciaelemzéssel jellemeztük. A B. henselae gentamicin-rezisztens mutánsa A1408G mutációt hordozott a 16S rRNS-kódoló génben, amint azt a kettős A/G csúcs ábrázolja. Ezenkívül ez a mutáció a leggyakrabban előforduló mutáció más baktériumfajok gentamicin-rezisztens klinikai izolátumaiban. Bár in vitro kaptunk gentamicin-rezisztens mutánst, ezt a mutánst kilenc passzázs (18 hét) után kaptuk, ami arra utal, hogy az ilyen gentamicin-rezisztens törzsek szelekciója in vivo valószínűleg nem következik be.
A fluorokinolonokat széles körben alkalmazzák a Bartonella-fertőzések kezelésére az emberekben és az állatgyógyászatban. A fluorokinolonok azonban önmagukban nem használhatók a bartonellózis kezelésére, mivel a gyrA mutáció miatt a rezisztencia szintje alacsony. Ráadásul a fluorokinolonokkal szembeni magas szintű rezisztencia in vitro könnyen kialakítható. A célenzimek módosulása tűnik a legdominánsabb tényezőnek a kinolonokkal szembeni rezisztencia kialakulásában (2B. ábra). Az E. coli-ban a gyrA 67-106-os kodonjaitól a kis régiót QRDR-nek nevezték el. A QRDR régió variációit a fluorokinolonokkal szemben természetes rezisztenciával rendelkező fajoknál találták. Minnick és munkatársai 2003-ban izolálták és jellemezték a B. bacilliformis mutánsait, amelyek rezisztensek voltak a ciprofloxacinnal szemben. 2007-ben egy ciprofloxacin-rezisztens B. bacilliformis törzset nyertünk in vitro; a törzs a gyrA gén 549. pozíciójában (E. coli számozás) C-ről T-re történő átmenetet tartalmazott, amely a gyrA-ban az előre jelzett Asp 87→Asn aminosavváltozást kódolja. Ugyanezt a mutációt (Asp 87→Asn) nemrégiben a B. henselae és a B. quintana ciprofloxacinrezisztens törzseiben is megtalálták (1. táblázat).
Egy másik nemrégiben végzett vizsgálat kimutatta, hogy a macskákból nyert B. henselae izolátumok különböző számú passzázs után rezisztenssé váltak a pradofloxacinnal és az enrofloxacinnal szemben (mindkettő fluorokinolon, amelyeket elsősorban az állatgyógyászatban használnak). A szülői B. henselae törzsekkel összehasonlítva a pradofloxacin- és enrofloxacin-rezisztens mutánsok a gyrA 83. pozíciójában (E. coli számozás) szerinről valinra változott az aminosav. Az ebben a vizsgálatban a pradofloxacin- és enrofloxacin-rezisztens mutánsokban talált Ser 83→Val mutációt Tavío és munkatársai korábban már jelentették egy fluorokinolon-rezisztens E. coli izolátumban.
Végül a B. bacilliformis és B. quintana rifampin-rezisztens (2B. ábra) törzsek in vitro szelekcióját követően csoportunk az RNS-polimerázban aminosavcserét és az rpoB génben pontmutációkat mutatott ki. Ezek a törzsek az rpoB gén rifampinrezisztenciát meghatározó régiójában az 531-es szerinnél (Ser→Phe) mutációt mutattak. Az 531-es aminosav az egyik leggyakrabban mutálódott hely, amely más baktériumfajokban rifampinrezisztenciát okoz (1. táblázat).
A bartonellózis kezelése állatokban
A macskák és kutyák Bartonella-fertőzése ellen egyetlen antibiotikum sem bizonyult teljesen hatásosnak. Kordick és munkatársai korábbi vizsgálataiban a doxiciklin és az enrofloxacin hatásosnak tűnt a macskák Bartonella-fertőzése ellen. A vizsgálatban 22,7 mg enrofloxacint 12 óránként, 25 mg doxiciklint pedig 12 óránként adtak szájon át; a kezelés időtartama 14-28 nap volt. A természetes úton fertőzött, krónikus fertőzésben szenvedő macskák baktériuma az enrofloxacinnal kezelt 14 macskából kilencből kilencből, míg a doxiciklinnel kezelt nyolc macskából csak kettőből kettőből tisztult meg sikeresen. Érdekes módon az azitromicin, egy jó intracelluláris penetrációval rendelkező makrolid vegyület, úgy tűnik, hogy a B. henselae-fertőzésben szenvedő macskák és kutyák kezelésének választott gyógyszerévé vált. Az antibiotikum megvonása után azonban e kezelés esetében is beszámoltak visszaesésről. A macskák kezelésére doxiciklin és enrofloxacin, a kutyák kezelésére pedig doxiciklin vagy azitromicin hatóanyagú fluorokinolonok használhatók. Mivel azonban számos különböző kezelési sémát teszteltek, nehéz bármilyen következtetést levonni a fluorokinolonok önmagukban vagy kombinációban való hatékonyságára vonatkozóan. Végül a macskák bolhák elleni kezelése is kritikus fontosságú az emberi átvitel elkerülése érdekében.
A Bartonellózis kezelése emberekben
A Bartonella fajok által okozott fertőzések kezelési ajánlásait a 2. táblázat tartalmazza. A doxiciklin és az eritromicin a leggyakrabban ajánlott antibiotikumok az emberekben előforduló Bartonella-fertőzés kezelésére, azonban klinikai javulásról számoltak be a penicillin, a gentamicin, a ceftriaxon, a ciprofloxacin és az azitromicin alkalmazását követően.
A macskakarmolásos betegség jellemzően nem reagál jól az antibiotikumos kezelésre. Számos jelentésben értékelték számos antimikrobiális szer hatékonyságát a tipikus, szövődménymentes CSD kezelésében. A legtöbb vizsgáló nem észlelte az antibiotikum-kezelés előnyeit, míg az anekdotikus jelentések szerint a ciprofloxacin, a rifampin és a ko-trimoxazol hatásos lehet. A Bass és munkatársai által végzett prospektív, randomizált, kettős vak, placebokontrollos vizsgálatban, amely a CSD antibiotikumos kezelésével foglalkozott embereken, az 5 napig szájon át szájon át adott azitromicint a kezelés első 4 hete alatt a nyirokcsomó méretének csökkenése szempontjából hatékonynak ítélték. Egyes vizsgálati alanyoknál azonban az azitromicinkezelés ellenére különböző nyirokcsomók megnagyobbodása vagy az eredeti nyirokcsomó méretének növekedése fordult elő.
A tipikus CSD-ben az antibiotikumos kezelés nem ajánlott, még ha az azitromicin hasznos lehet is a nagy és terjedelmes nyirokcsomó-gyulladásban szenvedő betegek számára. A CSD atipikus megjelenése esetén antibiotikus kezelésre van szükség, és neuroretinitis és encephalopathia esetén a doxiciklin és rifampin kombinációját javasolták.
Az I. világháború alatt a lövészárok-lázban szenvedő katonák antibiotikumos kezelés hiányában kiheverték a fertőzést. A II. világháború után azonban beszámoltak néhány lövészárok-lázas beteg sikeres kezeléséről tetraciklinnel vagy klóramfenikollal, bár ezek az adatok anekdotikusak maradtak. Foucault és munkatársai randomizált klinikai vizsgálatában arról számoltak be, hogy a B. quintana-baktériumémiás epizódokban szenvedő hajléktalanokat gentamicin és doxiciklin kombinációjával kell kezelni. Az eredmények kilenc kezelt betegből hétnél mutatták ki a bakterémia felszámolását, szemben a 11 kezeletlen kontrollcsoportból kettővel. Az akut B. quintana-baktériumémiában szenvedő betegeket 28 napig lehetett doxiciklinnel kombinált gentamicinnel kezelni.
A Bartonella-endokarditis kezelése kritikus jelentőségű, mivel ezeknél a betegeknél magasabb a halálozási arány és a billentyűműtétek aránya. Raoult et al. arról számoltak be, hogy a betegek gyógyulási aránya magasabb volt, amikor az aminoglikozidokat β-laktámmal vagy más antibiotikumokkal kombinálva alkalmazták. Így a Bartonella-endocarditisben szenvedő betegek számára a doxiciklin 6 hétig és a gentamicin 14 napig tartó alkalmazása javasolt.
Bacillaris angiomatosis és PH esetén első vonalbeli antibiotikum-kezelésként 3-4 hónapig eritromicinnel kell kezelni. Bár az eritromicin antibiotikus hatású a Bartonella ellen, kimutatták, hogy az eritromicinnek antiangiogén hatása is van az endothelsejtekre, ami hozzájárulhat jó in vivo hatásához. A doxiciklin alternatív kezelésként alkalmazható. Az eritromicinnel történő kezelés időtartama kritikus (3 hónap bacillaris angiomatosis és 4 hónap PH esetén) a relapszusok korlátozása érdekében.
A B. bacilliformis által okozott Oroya-láz kezelésére fenicillin G-t, klóramfenikolt, tetraciklint, sztreptomicint és eritromicint használtak. A fluorokinolonokat sikeresen alkalmazták az Oroya-láz kezelésére, de önmagukban nem javasoljuk alkalmazásukat, mivel a Bartonella nemzetségben a DNS-girázban végbemenő mutáció miatt a fluorokinolonokkal szembeni rezisztencia szintje alacsony. Alternatív kezelésként a klóramfenikol önmagában vagy β-laktámmal vagy ciprofloxacinnal kombinálva alkalmazható.
A rifampin 1975 óta a verruga peruana kezelésében a rifampin a választandó gyógyszer. Ugyanakkor a rifampin kezelés sikertelenségéről is beszámoltak, ami az in vitro könnyen előállítható rezisztens törzseknek tudható be. Egy nemrégiben végzett vizsgálatunkban a Carrion-kór krónikus fázisának kezelésére a doxiciklin gentamicinnel kombinált doxiciklint ajánlottuk előnyben részesített kezelésként.