Gruźlica
Etiologia i przyczyny
Gruźlica (TB) jest chorobą zakaźną wywoływaną głównie przez Mycobacterium tuberculosis, bakterie o wymiarach 0,2-0,5 μm na 2-4 μm, charakteryzujące się kwasoopornością dzięki unikalnej ścianie komórkowej bogatej w kwasy mikolowe. Zakażenie następuje drogą powietrzno-kropelkową, wymagając inhalacji drobnych cząstek docierających do podopłucnowych przestrzeni płuc, co prowadzi do pierwotnego zakażenia i potencjalnej latentnej infekcji. Patogeneza opiera się na fagocytozie przez makrofagi pęcherzykowe i tworzeniu ziarniniaków, które mogą ulec rozpadowi, powodując aktywną chorobę. Czynniki ryzyka progresji do aktywnej gruźlicy obejmują m.in. zakażenie HIV (zwiększające ryzyko 19-krotnie), cukrzycę, przewlekłą niewydolność nerek, niedożywienie, immunosupresję oraz czynniki środowiskowe jak przeludnienie i ubóstwo. Oporność na leki, w tym MDR-TB i XDR-TB, stanowi poważne wyzwanie terapeutyczne, wymagając stosowania nowych leków takich jak bedakilina, delamanid, pretomanid oraz moksyfloksacyna.
Etiologia gruźlicy
Gruźlica (ang. Tuberculosis – TB) jest chorobą zakaźną wywoływaną głównie przez bakterię Mycobacterium tuberculosis, znaną również jako prątek gruźlicy lub prątek Kocha. Bakteria ta została odkryta przez Roberta Kocha w 1882 roku, za co później otrzymał Nagrodę Nobla w 1905 roku.12 Mycobacterium tuberculosis jest wolno rosnącym, tlenowym, względnie wewnątrzkomórkowym patogenem o czasie generacji wynoszącym około 20 godzin.3
Chociaż M. tuberculosis jest głównym czynnikiem etiologicznym gruźlicy u ludzi, choroba może być również powodowana przez inne blisko spokrewnione bakterie należące do kompleksu Mycobacterium tuberculosis, w tym Mycobacterium bovis, Mycobacterium africanum, Mycobacterium microti oraz Mycobacterium canettii.456 Człowiek jest jedynym znanym rezerwuarem M. tuberculosis, chociaż inne zwierzęta również mogą ulec zakażeniu.7
Charakterystyka bakterii Mycobacterium tuberculosis
Prątki gruźlicy są nietworzącymi zarodników, nieruchomymi, zakrzywionymi bakteriami o wymiarach 0,2-0,5 μm na 2-4 μm.8 Ich ściana komórkowa zawiera wyjątkowo wysoką koncentrację lipidów, długołańcuchowych glikolipidów bogatych w kwas mikolowy oraz fosfoglikolipidów (mykocydów), które chronią mykobakterie przed atakiem lizosomalnym komórek.9 Ta unikalna struktura ściany komórkowej nadaje im właściwości kwasooporne, co oznacza, że po zabarwieniu trudno jest je odbarwić kwasem, co jest istotną cechą diagnostyczną.10
Wśród izolatów na całym świecie istnieje zmienność genetyczna, która może nadawać różnice w zjadliwości.11 Prątki gruźlicy rosną w równoległych grupach zwanych kordami, co również przyczynia się do ich patogenności.12
Drogi transmisji gruźlicy
Gruźlica jest chorobą zakaźną przenoszoną głównie drogą powietrzno-kropelkową.1314 Zakażenie następuje, gdy osoba wdycha kropelki zawierające prątki gruźlicy, które zostały uwolnione do powietrza przez osobę z aktywną gruźlicą, głównie podczas:
- kaszlu
- kichania
- mówienia
- śpiewania
- śmiechu
Do zakażenia wystarczy wdychanie niewielkiej liczby bakterii.18 Zakażenie wymaga jednak wdychania cząstek wystarczająco małych, aby mogły pokonać górne drogi oddechowe i dotrzeć głęboko do płuc, zwykle do podopłucnowych przestrzeni powietrznych płatów środkowych lub dolnych.19 Zakażenie zwykle rozpoczyna się od pojedynczego jądra kropelkowego, które typowo przenosi niewiele organizmów.20
Choroba rozprzestrzenia się łatwiej w zatłoczonych pomieszczeniach i miejscach, gdzie ludzie spędzają dużo czasu razem w zamkniętych przestrzeniach, takich jak:2122
- więzienia
- hospicja
- domy opieki
- schroniska dla bezdomnych
- placówki służby zdrowia
Ważne jest podkreślenie, że gruźlica nie przenosi się przez:23
- ściskanie dłoni
- pocałunki
- dzielenie się jedzeniem lub piciem
- dzielenie się pościelą, ręcznikami lub szczoteczkami do zębów
- deski sedesowe
Bakterie gruźlicy nie utrzymują się na powierzchniach, co oznacza, że główną drogą zakażenia jest bezpośredni kontakt z powietrzem zawierającym prątki.2425
Inne drogi zakażenia
Gruźlica może również być przenoszona przez spożycie niepasteryzowanego mleka lub produktów mlecznych (np. serów) zanieczyszczonych bakterią Mycobacterium bovis, która powoduje gruźlicę bydlęcą.26 Ta droga transmisji została w dużej mierze wyeliminowana w krajach, gdzie mleko jest pasteryzowane, a bydło z pozytywnym wynikiem tuberkulinowego testu skórnego jest ubijane.27
Gruźlica spowodowana przez M. bovis nadal występuje w krajach, w których gruźlica bydlęca jest endemiczna (np. niektóre kraje Ameryki Łacińskiej) oraz u imigrantów z tych krajów.28
Patogeneza gruźlicy
Patogeneza gruźlicy jest złożonym procesem obejmującym interakcję między prątkami gruźlicy a układem odpornościowym gospodarza.29
Inicjacja zakażenia
Aby zainicjować zakażenie, prątki gruźlicy muszą zostać pochłonięte przez makrofagi pęcherzykowe.30 W początkowych tygodniach zakażenia niektóre zakażone makrofagi migrują do regionalnych węzłów chłonnych (np. wnękowych, śródpiersiowych), skąd uzyskują dostęp do krwiobiegu.31
Zakażenie zwykle nie jest zakaźne w stadium pierwotnym i nigdy nie jest zakaźne w stadium utajonym.32 Reaktywacja występuje najczęściej w szczytach płuc, prawdopodobnie z powodu korzystnych warunków lokalnych, takich jak wysokie ciśnienie tlenu.33
Odpowiedź immunologiczna
Gruźlica uszkadza tkanki poprzez nadwrażliwość typu opóźnionego (DTH), zwykle prowadząc do martwicy ziarniniakowej o wyglądzie serowatym.34 Przebieg gruźlicy bardzo się różni, w zależności od zjadliwości organizmu i stanu obrony gospodarza.35
U większości osób układ odpornościowy jest w stanie zniszczyć bakterie lub ograniczyć ich rozprzestrzenianie się, tworząc strukturę zwaną ziarniniakiem. Jeśli ten ziarniniakowy proces jest skuteczny, bakterie mogą pozostać w organizmie w stanie utajonym, co nazywamy latentną infekcją gruźliczą (LTBI).36
Gdy ziarniniaki ulegają rozpadowi lub nie mogą się całkowicie uformować, dochodzi do rozwoju aktywnej gruźlicy. Molekularne i immunologiczne mechanizmy odpowiedzialne za uśpienie i reaktywację pozostają nieznane i stanowią ważny obszar badań.37
Rozprzestrzenianie się zakażenia
Prątki gruźlicy mogą rozprzestrzeniać się z płuc do innych narządów poprzez krwiobieg. To prowadzi do rozwoju gruźlicy pozapłucnej, która może dotyczyć:3839
- kręgosłupa
- mózgu
- nerek
- węzłów chłonnych
- kości i stawów
- opłucnej
- układu moczowo-płciowego
- otrzewnej
- osierdzia
- opon mózgowych
Gruźlica prosówkowa odnosi się do zakażenia gruźliczego, które rozprzestrzeniło się do wielu lokalizacji w organizmie przez krwiobieg lub układ limfatyczny.40
Czynniki ryzyka gruźlicy
Około jednej czwartej światowej populacji jest zakażona prątkami gruźlicy, jednak tylko 5-10% zakażonych osób rozwinie aktywną gruźlicę, jeśli nie otrzyma leczenia.414243 Istnieje szereg czynników, które zwiększają ryzyko rozwoju aktywnej gruźlicy:
Czynniki związane z obniżoną odpornością
Czynniki, które osłabiają odporność komórkową (niezbędną do obrony przed gruźlicą) znacząco ułatwiają reaktywację.44 Do najważniejszych należą:
- Zakażenie HIV – osoby żyjące z HIV są około 19 razy bardziej narażone na rozwój aktywnej gruźlicy niż osoby bez HIV.454647 HIV jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na zwiększoną zachorowalność na gruźlicę w ciągu ostatnich lat.48
- Cukrzyca – ryzyko gruźlicy jest 2-3 razy większe u osób z cukrzycą.495051
- Przewlekła choroba nerek – osoby z ciężką niewydolnością nerek mają osłabioną odporność.5253
- Niedożywienie – osłabia układ odpornościowy i zwiększa podatność na rozwój gruźlicy.5455
- Leki immunosupresyjne – w tym kortykosteroidy, leki biologiczne (szczególnie inhibitory TNF-alfa), chemioterapia.565758
- Choroby nowotworowe – zwłaszcza nowotwory głowy i szyi oraz nowotwory hematologiczne.5960
- Transplantacja narządów – zwiększone ryzyko z powodu immunosupresji oraz możliwości przeniesienia zakażenia od dawcy.61
Czynniki socjoekonomiczne i środowiskowe
Czynniki społeczno-ekonomiczne i środowiskowe odgrywają kluczową rolę w transmisji i rozwoju gruźlicy:6263
- Ubóstwo – gruźlica od zawsze była chorobą dotykającą głównie osoby ubogie.6465
- Przeludnienie – zatłoczone i słabo wentylowane środowiska, takie jak więzienia, obozy dla uchodźców i schroniska dla bezdomnych.66
- Zanieczyszczenie powietrza – zarówno wewnętrzne (np. z palenia paliw stałych do gotowania), jak i zewnętrzne.676869
- Urbanizacja – tworzy idealne warunki do zwiększenia transmisji gruźlicy i zwiększenia progresji utajonej gruźlicy do aktywnej choroby.70
- Ograniczony dostęp do opieki zdrowotnej – utrudnia diagnostykę i leczenie, co sprzyja rozprzestrzenianiu się choroby.7172
Inne czynniki ryzyka
Inne istotne czynniki ryzyka obejmują:737475
- Palenie tytoniu – szkodzi zarówno palaczowi, jak i osobom wdychającym dym z drugiej ręki, obniżając siłę układu odpornościowego.767778
- Nadużywanie alkoholu – również obniża odporność i zwiększa ryzyko infekcji.798081
- Wiek – osoby w wieku powyżej 65 lat oraz małe dzieci są bardziej podatne ze względu na rozwijający się lub osłabiony układ odpornościowy.82
- Praca w placówkach opieki zdrowotnej – pracownicy służby zdrowia mają większe ryzyko ekspozycji na gruźlicę.8384
- Podróże lub zamieszkanie w krajach o wysokiej częstości występowania gruźlicy.8586
- Ciąża – dziecko urodzone przez nieleczoną matkę ma większe ryzyko zakażenia gruźlicą.87
Oporność na leki w gruźlicy
Oporność na leki stanowi poważne zagrożenie dla kontroli gruźlicy na całym świecie.8889 Mechanizm powstawania lekooporności jest związany z naturalnie występującymi zmianami genetycznymi w bakteriach oraz niewłaściwym stosowaniem leków przeciwgruźliczych.90
Mechanizm powstawania lekooporności
Oporność na leki rozwija się poprzez spontaniczną mutację genetyczną.91 Przypadkowa zmiana genetyczna w bakterii może nadać jej cechę, która zwiększa prawdopodobieństwo przetrwania ataku antybiotyku. Jeśli bakteria przeżyje, może się namnażać.92
Gdy antybiotyki nie są stosowane prawidłowo lub leki nie eliminują wszystkich bakterii z innego powodu, powstają idealne warunki do rozwoju bardziej opornych szczepów bakterii. Jeśli te bakterie zostaną przeniesione na inne osoby, z czasem może rozwijać się nowy szczep oporny na leki.93
Główne przyczyny rozwoju lekooporności obejmują:9495
- Niewłaściwe przepisywanie leków przez pracowników służby zdrowia
- Leki przeciwgruźlicze niskiej jakości
- Przedwczesne przerywanie leczenia przez pacjentów
- Niekonsekwentne lub częściowe leczenie
Rodzaje oporności na leki
Istnieją różne poziomy lekooporności w gruźlicy:9697
- Gruźlica wielolekooporna (MDR-TB) – wywołana przez bakterie, które są oporne na co najmniej izoniazyd i ryfampicynę, dwa najskuteczniejsze leki przeciwgruźlicze pierwszego rzutu. MDR-TB można leczyć innymi lekami, które jednak są zwykle droższe i bardziej toksyczne.9899
- Gruźlica o rozszerzonej oporności (XDR-TB) – to rzadka, ale niezwykle problematyczna forma gruźlicy. Jest to gruźlica oporna na ryfampicynę i izoniazyd, plus dowolny fluorochinolon oraz co najmniej jeden z trzech leków drugiego rzutu, takich jak kanamycyna, amikacyna lub kapreomycyna.100101
Nowe leki przeciwgruźlicze, takie jak bedakilina, delamanid i pretomanid oraz fluorochinolon moksyfloksacyna, są doustnymi lekami wysoce aktywnymi przeciwko szczepom opornym na leki, które skracają czas leczenia w porównaniu z innymi schematami.102
Gruźlica w kontekście globalnym
Gruźlica stanowi znaczące wyzwanie dla zdrowia publicznego na całym świecie. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) wyznaczyła ambitny cel zmniejszenia zachorowalności na gruźlicę o 90% w latach 2015-2035.103
Mimo, że gruźlica jest chorobą, której można zapobiegać i którą można wyleczyć, rocznie umiera na nią 1,5 miliona osób, co czyni ją najczęstszą przyczyną zgonów z powodu chorób zakaźnych na świecie.104105
Około jednej czwartej światowej populacji jest zakażona prątkami gruźlicy, a co roku odnotowuje się około 8,7 miliona nowych przypadków.106107
Gruźlica jest główną przyczyną zgonów wśród osób żyjących z HIV.108109 Jest również głównym czynnikiem przyczyniającym się do oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe.110
Według WHO, szacuje się, że na walkę z gruźlicą, w tym zapobieganie, diagnostykę, leczenie i opiekę, potrzeba rocznie 22 miliardów dolarów, aby osiągnąć globalne cele uzgodnione na spotkaniu wysokiego szczebla ONZ w sprawie gruźlicy w 2023 roku.111
Wpływ czynników społecznych
Walka z ubóstwem, poprawa odżywiania i szybkie leczenie gruźlicy są najważniejszymi sposobami ograniczania gruźlicy na całym świecie.112 Koszt dla pacjentów leczenia gruźlicy lekoopornej szacuje się jako katastrofalny w nawet 49% przypadków.113
Ograniczony dostęp do opieki zdrowotnej, w tym narzędzi diagnostycznych i leczenia, przyczynia się do występowania gruźlicy.114 Pomimo dostępności skutecznego leczenia, które istnieje od ponad 50 lat, gruźlica nadal pozostaje jedną z głównych przyczyn zgonów na świecie.115
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.