Přestože invazívní mykózy postihují celou skupinu nemocných s nádorovým onemocněním, je jejich výskyt u pacientů se solidními nádory spíše vzácný. Naopak velice časté jsou u nemocných s hematologickými malignitami, a to především je-li součástí léčebného režimu transplantace krvetvorné tkáně.(1, 2) Předcházející dvě desetiletí přinesly významné změny v epidemiologii invazívních mykóz a během posledních několika málo let pak došlo i ke značným pokrokům v diagnostice a léčbě těchto velmi závažných infekcí.
Klíčová slova
invazívní mykotické infekce • rizikové faktory • klinické příznaky • diagnostika
Původci invazívních mykotických infekcí
Více než devadesát procent invazívních mykotických infekcí u nemocných s nádorovým onemocněním je vyvoláno kmeny Candida spp. a Aspergillus spp. Nicméně stále častěji se můžeme setkat i s infekcemi vyvolanými takzvanými vzácnými mykotickými patogeny, jako jsou především mikromycety třídy Zygomycetes (Rhizomucor spp., Rhizopus spp., Mucor spp., Absidia spp.), Fusarium spp., a eventuálně i některé další, vysloveně vzácné houby (Alternaria spp., Scedosporium spp. aj.).(2) Přestože je popsáno přes 100 druhů kandid, více než 95 % všech invazívních infekcí vyvolává pouze 5 z nich: C. albicans, C. glabrata, C. parapsilosis, C. tropicalis, C. krusei.
Kmeny kvasinek jsou běžnými komenzály povrchu lidského těla (především sliznic trávicího ústrojí). Není proto překvapením, že většina případů invazívní kandidózy u onkologických, a zvláště pak hematoonkologických nemocných je infekcí endogenní (prostup kolonizujících kmenů kvasinek poškozenou sliznicí při mukozitidě do cirkulace). Může však jít i o infekci exogenní, jak je tomu u většiny kvasinkových infekcí centrálních žilních katétrů (přenos především rukama personálu).(1, 2) Podobně jako u kandid je také dokumentováno kolem 100 aspergilových rodů, ale naprostou většinu invazívních infekcí u lidí vyvolává jen několik z nich: A. fumigatus, méně častěji pak A. flavus, A. niger a A. terreus.(1)
Aspergilové konidie jsou ubikvitní a vyskytují se ve vzduchu, prachu a tlející půdě. V nemocničním prostředí je pak můžeme nacházet ve vzduchu, sprchách, rezervoárech vody a květináčích. Jejich množství ve vzduchu se výrazně zvyšuje při různých rekonstrukcích a stavebních úpravách v nemocnicích a jejich okolí. Invazívní aspergilóza je tedy infekcí exogenní, kdy infekci u imunokompromitovaných nemocných vyvolají inhalované konidie.(1, 2)
Také invazívní zygomykóza a fusarióza jsou infekce exogenní. Konidie zygomycet a fusárií jsou opět ubikvitní a vyskytují se v prachu, stojící vodě a tlející vegetaci. K infekci dochází inhalací, ingescí, eventuálně i kontaminací ran. U zygomykóz dominuje přenos inhalační cestou a podobně jako u aspergilových kmenů může dojít k nozokomiálnímu rozšíření zygomycet klimatizací a opět především v období rekonstrukčních prací. U fusariózy je vedle inhalační cesty velmi častou branou vstupu infekce do organismu kontaminace drobných kožních poranění.(1, 3)
Epidemiologie
Během posledních dvou dekád došlo k signifikantnímu nárůstu frekvence výskytu invazívních mykotických infekcí.(1) Příčinou tohoto stavu je neustále narůstající počet závažně imunokompromitovaných nemocných. Od roku 1980 výrazně vzrostl počet pacientů se solidními tumory a hematologickými onemocněními, kteří jsou léčeni agresivní chemoterapií vedoucí k neutropenii, narostlo významně množství transplantací krvetvorné tkáně (především pak alogenních transplantací krvetvorné tkáně), zvýšil se počet transplantací solidních orgánů, více nemocných je léčeno imunosupresivními léky z nejrůznějších indikací a jsou léčeni i nemocní ve vyšších věkových skupinách.(1)
Frekvence výskytu invazívních mykotických infekcí je velmi malá u nemocných se solidními tumory a pohybuje se pod 2 %. Riziko vzniku mykotické infekce je zde významně spojeno s intenzitou léčby (s nejvyšší frekvencí invazívních mykóz, která se však pohybuje maximálně kolem 2,5 %, se setkáváme u nádorových onemocnění plic, jícnu, žlučníku a ovarií).(4) Absolutní většinu případů (> 50 %) tvoří invazívní kandidóza, a to i v současnosti, na rozdíl od nemocných léčených pro hematologickou malignitu. Ve více než 2/3 je způsobena kmeny Candida albicans. Naopak infekce vyvolané vláknitými houbami jsou u těchto nemocných velmi vzácné.(4, 5)
Zcela odlišnou situaci nacházíme u pacientů s hematologickou malignitou. Zde se v závislosti na charakteru onemocnění, respektive charakteru a intenzitě protinádorové léčby, pohybuje frekvence invazívních mykotických infekcí od 2 % (např. autologní transplantace krvetvorné tkáně) až po 15-25 % (např. indukční léčba akutní leukémie nebo alogenní transplantace krvetvorné tkáně).(6) Právě u této skupiny onkologických nemocných došlo k největším změnám ve spektru invazívních mykóz. Od začátku devadesátých let minulého století, kdy se rozšířila masivní profylaxe flukonazolem u hematoonkologických nemocných, trvale klesá incidence invazívních kandidóz.(4, 7, 8)
Tento pokles je však způsoben pouze snížením výskytu kandidémií vyvolaných flukonazol citlivými kmeny kvasinek (především Candida albicans). Naopak ve stejné době došlo k významnému procentuálnímu nárůstu infekcí vyvolaných kmeny s vysokou rezistencí na flukonazol (C. glabrata a C. krusei), které jsou v současné době příčinou více než poloviny invazívních kandidóz.(5) Rezistence těchto kmenů na flukonazol se však v různých zemích (ale i v různých nemocničních zařízeních) liší a v České republice je přibližně 20-30 % kmenů Candida glabrata a 90-95 % kmenů Candida krusei na flukonazol rezistentních.
Profylaxe flukonazolem a pokles výskytu invazívních kandidových infekcí u hematoonkologických nemocných za posledních 20 let jsou však doprovázeny výrazným nárůstem incidence invazívních mykotických infekcí vyvolaných vláknitými houbami.(4, 7, 8) Absolutní většinu těchto infekcí představuje invazívní aspergilóza, která je v současné době nejčastější mykózou u nemocných po alogenní transplantaci krvetvorné tkáně.(9, 10) Incidence infekcí vyvolaných ostatními vláknitými houbami, a to především invazívní zygomykózy (Mucor spp., Rhizomucor spp., Rhizopus spp.) a invazívní fusariózy (Fusarium spp.), je sice nízká, ale během posledních několika let zvláště ve velkých transplantačních centrech významně narostla.(11) (Tab. 1)
Rizikové faktory
Rizikové faktory invazívní kandidózy
Pacienti s aktivním nádorovým onemocněním patří z důvodů imunodeficientního stavu způsobeného samotnou nádorovou chorobou (neutropenie, poškození integrity sliznic způsobené tímto onemocněním a další) mezi jedince s vysokým rizikem vzniku nozokomiální kandidémie. Celá řada léčebných postupů (kortikoterapie, alemtuzumab, vysokodávkovaný cytosinarabinozid, zavedení centrálního žilního katétru) a komplikací spojených s nádorovou chorobou (renální selhání, nutnost chirurgického výkonu, pobyt na JIP) a protinádorovou léčbou (neutropenie, mukozitida, GvHD, nutnost antibiotické léčby, kolonizace kmeny kvasinek na sliznicích) pak toto riziko dále významně zvyšuje.
Ve srovnání s onkologickými nemocnými, kteří nemají výše zmíněné přídatné rizikové faktory, pak riziko invazívní kandidózy každá třída antibiotik u nemocných s malignitou zvyšuje 2krát, centrální žilní katétr 7krát, mnohočetná kolonizace kvasinkami 10krát a akutní dialýza 18krát. Pobyt na JIP pak významně usnadňuje přenos kmenů kvasinek mezi nemocnými, a je proto důležitým přídatným rizikovým faktorem.(1) Již z těchto rizikových faktorů je dobře viditelné, že preventivní opatření (především redukce používání širokospektrých antibiotik, zlepšení péče o žilní katétry a důsledné dodržování postupů zabraňujících přenosu infekce rukama personálu) mohou z velké části snížit riziko invazívní kandidózy.(1) (Tab. 2)
Rizikové faktory invazívní aspergilózy a infekcí vyvolaných ostatními vzácnými vláknitými houbami
Invazívní aspergilóza postihuje daleko menší spektrum pacientů ve srovnání s invazívní kandidózou. Dvě třetiny nemocných s invazívní aspergilózou tvoří pacienti s hematologickou malignitou (včetně nemocných léčených transplantací krvetvorné tkáně). Největším rizikovým faktorem pro její vznik je tedy hematologická malignita a její léčba.(1) Další faktory zvyšující riziko u této skupiny nemocných ukazuje Tab. 3.
Pro invazívní zygomykózu a fusariózu opět platí, že nejvýznamnějším rizikovým faktorem je hematologická malignita, včetně transplantace krvetvorné tkáně. Riziko invazívní zygomykózy pak dále zvyšuje GvHD a její léčba, dlouhodobá kortikoterapie, terapie desferoxaminem, diabetická ketoacidóza, renální selhání a expozice rekonstrukčním pracím v nemocnici. Poslední práce také ukazují na určité zvýšené riziko zygomykózy při dlouhodobém podávání vorikonazolu, širokospektrého antimykotika, které však na zygomykózy není účinné.(1, 3) Hlavními rizikovými faktory invazívní fusariózy jsou neutropenie a reakce štěpu proti hostiteli a její léčba, zejména je-li použito vysokých dávek kortikoidů.(1, 3, 12)
Klinické projevy
Klinické projevy invazívní kandidózy
Invazívní kandidóza probíhá ve většině případů pod obrazem izolované kandidémie. Klinické manifestace kandidémie jsou však velmi nespecifické. Většinou je jediným příznakem přetrvávající horečka, eventuálně septický stav nereagující na podávání širokospektrých antibiotik.(13) Právě ze znalosti této situace vychází princip empirické antimykotické léčby febrilní neutropenie - horečky u neutropenických nemocných nereagující na 5-7denní podávání širokospektrých antibiotik.
Přibližně u 15 % onkologických nemocných s neutropenií se v průběhu invazívní kandidózy objeví makronodulární rash. Nejčastěji je lokalizován na končetinách, ale může být i celotělový a často je zaměňován za kožní polékovou alergickou reakci.(13) Histologické vyšetření těchto morf pak prokáže v hlubších vrstvách dermis přítomnost blastokonidií a pseudohyf.(14)
Hematogenní cestou může infekce diseminovat do nejrůznějších tkání a orgánů. Teoreticky může dojít k postižení jakékoliv tkáně, a potom tedy k rozvoji příznaků vyplývajících z postižení těchto orgánů. U neutropenických nemocných, většinou s dlouhodobou hlubokou neutropenií (např. u nemocných léčených pro akutní leukémii), je nejčastější formou této tkáňové diseminace invazívní kandidózy postižení jater, sleziny a v některých případech i ledvin - tzv. hepatosplenická kandidóza.(13)
Klinické projevy invazívní aspergilózy
Vzhledem k inhalační formě infekce začíná invazívní aspergilóza ve většině případů pod obrazem pneumonie, jen přibližně v 5 % případů pak pod obrazem sinusitidy. Infekce může následně opět diseminovat hematogenní cestou do nejrůznějších orgánů (játra, CNS, ledviny). U hematoonkologických nemocných a především pak u pacientů po transplantaci krvetvorné tkáně k této diseminaci dochází ve 30-50 % případů.(15) Obr. 1, 2.
Klinické projevy invazívní zygomykózy a fusariózy
Invazívní zygomykóza typicky postihuje rinocerebrální oblast. U neutropenických nemocných se však nejčastěji setkáme s formou plicní. Méně časté je pak postižení kožní a gastrointestinální. Typickým projevem zygomykózy je vaskulární (především arteriální) invaze a následná trombotizace cév s infarzací a nekrotizací okolních tkání. V okolí postižení se pak vytváří pyogenní reakce. U hematoonkologických nemocných nejčastější, tzv. plicní forma invazívní zygomykózy je navíc doprovázena febrilním stavem a angioinvaze vede k rychlé diseminaci infekce do kontralaterální plíce a dalších orgánů. Velmi charakteristickou vlastností této invazívní mykotické infekce je extrémně rychlá progrese většinou s fulminantním koncem.(16) Klinické formy pak ukazuje Tab. 4.
Zatímco u imunokompetentních nemocných fusarióza postihuje většinou pouze místo vstupu mikroorganismu (keratitida, onychomykóza, kožní infekce), u 75 % nemocných s hematologickou malignitou infekce z místa vstupu do organismu (kožní léze, dýchací cesty) velice rychle hematogenně diseminuje.(11) Při diseminaci infekce může být postižen prakticky jakýkoliv orgán, nicméně nejčastěji se setkáme s postižením kůže (70-90 %), plic a paranazálních sinů (70-80 %).(12)
Onemocnění se pak klinicky manifestuje jako febrilní stav nereagující na antibiotickou léčbu, většinou současně s pneumonií, sinusitidou nebo celulitidou v místě kožní léze, pokud tato byla branou vstupu infekce. Jak je zmíněno výše, u většiny nemocných dochází při diseminaci charakteristicky k rozvoji mnohočetných bolestivých kožních lézí (drobné ulcerující léze, podkožní noduly, erytém), které mohou vznikat po celém těle, predilekčně však na končetinách.(12) Klinický průběh onemocnění je opět většinou velice rychlý.
Diagnostika
Historicky byla diagnóza invazívní mykotické infekce limitovaná korelací klinických příznaků s kultivačním nebo histologickým průkazem patogenu ve sterilním klinickém materiálu. Příznaky invazívních mykóz jsou však u imunokompromitovaných nemocných s omezenou možností zánětlivé odpovědi většinou pozdní a nespecifické. Kultivační vyšetření ze sterilních materiálů je často negativní anebo pozdně pozitivní a histopatologická diagnóza, která vyžaduje invazívní proceduru k získání vzorku tkáně, je u kritických a pancytopenických pacientů jen velmi obtížně proveditelná.(17, 18)
Nárůst invazívních mykotických infekcí a jejich vysoká mortalita však vedly k požadavku časnějšího stanovení diagnózy, a tak i k časnějšímu zahájení antimykotické léčby s cílem zlepšit prognózu nemocných s touto infekcí. Proto došlo v posledním desetiletí k rozvoji sérologických a molekulárně biologických metod (tzv. nekultivačních metod), které tuto diagnostiku umožňují. Jednoznačně největších pokroků bylo v tomto směru dosaženo v časné diagnostice invazívní aspergilózy.
U invazívní kandidózy jsou nekultivační metody prozatím méně přesvědčivé a u infekcí vyvolaných ostatními vláknitými houbami stále na úrovni výzkumu. Pořád ale platí, že konvenční mikrobiologické a histologické diagnostické přístupy jsou základním kamenem pro definitivní stanovení diagnózy invazívní mykotické infekce.(17) Úspěšná diagnóza a léčba invazívních mykóz tedy jednoznačně vyžaduje týmový přístup zahrnující spolupráci kliniků, mikrobiologů, molekulárních biologů a patologů.
Metody pro diagnózu invazívních mykotických infekcí
Konvenční mikrobiologické metodyPřímá mikroskopie. Přímá mikroskopie klinických materiálů je základním a nejrychlejším krokem pro diagnostiku invazívních mykóz. Může přinést první předběžnou informaci o přítomnosti kvasinek nebo plísní v klinickém materiálu a v některých případech je možné podle morfologie struktur orientačně určit i pravděpodobného původce infekce. Při přímé mikroskopii je k barvení nátěrů z odebraných biologických vzorků používáno především barvení podle Grama nebo Giemsy a velice užitečné je i barvení za použití fluorescenčních barviv (např. Calcofluor), která se specificky vážou na chitin ve stěnách hub.
Velkou výhodou přímé mikroskopie je rychlost (výsledky mohou být k dispozici již do 1 hodiny od odběru materiálu). Nevýhodou tohoto vyšetření je relativně malá senzitivita, která je nižší než u kultivace, a tedy negativita přímé mikroskopie materiálu nevylučuje mykotickou infekci.(17) Obr. 3.
Kultivace. Kultivace kvasinek a plísní z biologických materiálů má pro diagnózu invazívních mykóz zásadní význam. Umožňuje přesnou identifikaci patogenů a následně je navíc možné vyšetření jejich citlivosti k antimykotikům. Kultivační průkaz mykotických patogenů má však několik limitujících faktorů. Prvním z nich je obecná vlastnost kvasinek a plísní, kterou je obvykle pomalejší růst, než je tomu u většiny baktérií. Rychlost růstu je odlišná u různých hub. Zatímco kvasinky lze kultivačně prokázat již během několika dnů, u vláknitých hub může být výsledek vyšetření k dispozici v intervalu až několika týdnů. Kultivační průkaz mykóz, zvláště pak vláknitých hub, je tedy většinou pozdní a invazívní mykóza je v období kultivačního průkazu většinou již ve velmi pokročilém stavu.(17)
Druhým limitujícím faktorem kultivace je prediktivní hodnota průkazu mykotického patogenu v klinickém materiálu. Kultivační průkaz kvasinek nebo plísní v primárně sterilním materiálu (hemokultura, mozkomíšní mok, biopsie tkání) má téměř 100% prediktivní hodnotu a je-li v kontextu s klinickým stavem nemocného, pak je diagnóza invazívní mykózy jistá.
Ale i v těchto případech je nutné myslet na možnost kontaminace (houby se běžně nacházejí v prostředí). Zatímco například průkaz kmenů Candida spp., Cryptococcus spp. nebo Fusarium spp. z hemokultury je s vysokou pravděpodobností signifikantní, kultivační průkaz kmenů Aspergillus spp. (s výjimkou A. terreus) nebo Penicillium spp. (s výjimkou P. marneffei) je s největší pravděpodobností způsoben kontaminací při odběru nebo zpracování vzorku.
Zcela odlišná je prediktivní hodnota průkazu mykotických agens z primárně nesterilních materiálů, jako je tekutina získaná bronchoalveolární laváží, sputum, punktáty paranazálních dutin nebo moč. V těchto případech není průkaz mykotických patogenů považován za dostatečně signifikantní, aby byl diagnostickým kritériem pro invazívní mykózu, neboť se může jednat o kolonizaci. Prediktivní hodnota těchto nálezů však významně závisí na typu mykotického agens, na charakteru vyšetřovaného materiálu a na hloubce imunitního deficitu nemocného.(17) Příkladem může být kultivační nález mykotických patogenů z materiálu z dýchacích cest, kde prediktivní hodnota je vyšší u vláknitých hub než u kvasinek a u vláknitých hub je tím vyšší, čím hlubší je imunodeficit nemocného. Obr. 4, 5.
Histologické metody
Histologický průkaz mykotických patogenů v primárně sterilní tkáni představuje jeden ze základních bodů v diagnostice invazívních mykóz. Její velkou výhodou je vedle vysoké specificity především rychlost dostupnosti výsledku vyšetření. K orientační identifikaci jednotlivých mikroorganismů je využívána jejich morfologická odlišnost. Na druhou stranu právě proto, že se jedná pouze o morfologické hodnocení (bez následného kultivačního průkazu), není možná jednoznačná identifikace původce invazívní mykotické infekce, která je nezbytná pro volbu účinného antimykotika.(17) Morfologické charakteristiky nejčastějších původců invazívních mykóz v histologickém vyšetření ukazuje Tab. 5.
Standardní histologické barvení hematoxilineozinem dokáže zobrazit nejen mykózu, ale i tkáňovou reakci v jejím okolí. Pro zvýšení pravděpodobnosti záchytu i malého množství mykotických struktur ve tkáni se však používá několik speciálních barvení, jako je metoda stříbření podle Grocotta a PAS (periodic acid-Schiff). Bohužel - přestože jsou již popsány imunofluorescenční metody využívající monoklonální nebo polyklonální protilátky zaměřené proti buněčným strukturám jednotlivých hub, které umožňují přesnější identifikaci původce - komerčně zatím dostupné nejsou. Hlavní příčinou je celá řada antigenních podobností mykotických patogenů, což vede často ke zkřížené reakci, a tak k falešné pozitivitě těchto metod.(17) Obr. 6, 7, 8.
Nekultivační metody
Hlavním důvodem rozšíření těchto metod je rychlá, senzitivní, specifická a neinvazívní diagnostika invazívních mykóz, která by vedla k časnému zahájení cílené antimykotické léčby. Metody využívající detekci cytoplazmatických antigenů, antigenů buněčné stěny nebo protilátek proti nim v séru nebo jiných tělesných tekutinách pomocí imunologických nebo biochemických metod se souhrnně označují jako sérologické metody. Pro sérologickou diagnostiku invazívních mykóz byla testována celá řada metod. Nicméně většího uplatnění a klinického významu dosáhlo pouze několik z nich: detekce antigenu mannanu a protilátek proti němu (antimannanu) v diagnostice invazívní kandidózy, detekce antigenu galaktomannanu pro invazívní aspergilózu a nově pak detekce antigenu 1,3-beta-D glukanu, který umožňuje „panfungální“ diagnostiku.
Druhou skupinu nekultivačních metod pak tvoří metody molekulárně biologické, které využívají detekci nukleových kyselin mykotických patogenů pomocí různých variant polymerázové řetězové reakce (PCR).
Mannan a antimannan. Mannan je hlavní glykoprotein buněčné stěny kvasinek, který se uvolňuje do tělesných tekutin, kde pak může být detekován. V cirkulaci velice rychle indukuje tvorbu protilátek (tzv. antimannanů) různých tříd. Vzniklé imunitní komplexy jsou pak z oběhu velice rychle eliminovány. Pro úspěšnou detekci mannanu je tedy nutný frekventní a opakovaný odběr vzorků séra a také uvolnění mannanu z imunokomplexů zahřátím vzorku při jeho zpracování.
K mannanémii dochází přibližně u 3190 % nemocných s kandidémií a procento pozitivit je významně ovlivněno celou řadou faktorů: frekvencí odběrů (nízká frekvence odběrů vede k falešné negativitě výsledku), stupněm imunodeficitu nemocného, kmenem kandidy vyvolávajícím invazívní infekci (falešně negativní je reakce u infekcí vyvolaných C. krusei, C. parapsilosis a C. kefyr) a metodou použitou k detekci mannanu.(19)
Dříve používaná latexová aglutinace měla velmi nízkou senzitivitu a dnes je již nahrazena sandwichovou ELISA metodou, která je významně citlivější a komerčně dostupná jako Platelia Candida Ag (Bio-Rad). Jako pozitivní je v tomto kitu označován vzorek s hodnotou mannanu větší než 0,5 ng/ml. K diagnostice invazívní kandidózy je využívána také detekce protilátek proti mannanu, již zmíněný tzv. antimannan. V našich podmínkách je nejčastěji používána opět ELISA metoda detekující protilátky proti mannanu všech tříd, komerčně dostupná jako Platelia Ab/Ac/Ak (Bio-Rad).
Při použití tohoto testu je pak zjištěná hodnota 5-10 AU/ml označována jako intermediární a hodnota > 10 AU/ml jako pozitivní. Klinické využití detekce protilátek je však značně limitováno. Příčinou je jednak falešná negativita u imunokompromitovaných nemocných, u kterých dochází k produkci často jen minimálního množství protilátek, a jednak falešná pozitivita u pacientů se slizniční kolonizací kvasinkami, kdy dochází k imunitní odpovědi na antigeny těchto kolonizujících kmenů.(19) (Tab. 6)
Galaktomannan. Galaktomannan je polysacharid buněčné stěny hub specifický pro kmeny aspergilů, který je uvolňován do séra a tělesných tekutin. K jeho detekci v séru (ale i v jiných tělesných tekutinách) se opět dříve používala metoda latexové aglutinace, která však byla nahrazena jednoznačně citlivější sandwichovou ELISA metodou (Platelia Aspergillus EIA, Bio-Rad).
Tento test využívá vazby monoklonální protilátky na galaktofuranové epitopy molekuly galaktomannanu. Množství těchto epitopů může kolísat mezi jednotlivými aspergilovými kmeny a v různých fázích infekce. Předpokládá se, že pro uvolnění galaktomannanu z hyf do cirkulace je nezbytná angioinvaze infekce. Stupeň angioinvaze pak kolísá v závislosti na imunitním deficitu nemocného a stupni poškození tkání cytostatiky nebo radioterapií. Nutnost angioinvaze je také vysvětlením, proč u některých typů aspergilových infekcí, jako např. aspergilomu, kde hyfy rostou v preformované dutině bez invaze do tkáně, je test negativní.
Po průniku do cirkulace může být galaktomannan vázán specifickými protilátkami a vytvářet imunitní komplexy, a tak vést k falešné negativitě testu. Nicméně u imunokompromitovaných nemocných, u kterých je imunitní odpověď potlačena, se tento mechanismus uplatňuje pravděpodobně jen minimálně.(17, 18) Test je semikvantitativní, výsledek je udáván ve formě indexu pozitivity - podílu optické denzity testovaného vzorku a optické denzity kontrolního vzorku, obsahujícího přibližně 1 ng galaktomannanu/ml.
Hodnota indexu pozitivity, od kterého je vzorek označován jako pozitivní, má pak velký význam pro senzitivitu i specificitu testu. V současné době je jako pozitivní označován vzorek s hodnotou indexu pozitivity > 0,5. Podobně jako u ostatních nekultivačních metod se i přes nesporný význam detekce galaktomanannu pro diagnostiku invazívní aspergilózy můžeme setkat s falešnou pozitivitou a negativitou testu. Jejich příčiny ukazuje Tab. 7.
Galaktomannan lze s výhodou detekovat i v jiných materiálech, než je sérum. Nejčastěji je využívána detekce galaktomannanu v tekutině získané bronchoalveolární laváží pro diagnostiku plicní formy invazívní aspergilózy a mozkomíšním moku pro posouzení postižení CNS touto infekcí. Obr. 9.
1,3-beta-D glukan. 1,3-beta-D glukan je hlavním polysacharidem buněčné stěny celé řady hub. Na rozdíl od galaktomanannu je integrální součástí skeletu buněčné stěny a do okolí je uvolňován pouze při růstu buňky. Pro jeho detekci v séru je tedy vedle angioinvaze nutná i viabilita mykotického patogenu. 1,3-beta-D glukan je sice přítomen v buněčné stěně všech patogenních hub, ale jeho množství, a tedy i tendence k uvolňování do okolí je u jednotlivých patogenů odlišná.
Může být tedy označen jako tzv. panfungální marker, neboť je detekovatelný kromě u nemocných s invazívní aspergilózou a kandidózou také u nemocných s infekcemi vyvolanými vzácnými houbami, jako jsou Fusarium spp., Trichosporon spp., Saccharomyces spp., Acremonium spp. aj. Na druhou stranu nelze tento test použít k detekci kryptokokové infekce a k diagnostice invazívní zygomykózy. Příčinou je právě výše zmíněné malé množství 1,3-beta-D glukanu v jejich buněčné stěně.(17)
Pro detekci 1,3-beta-D glukanu se používá takzvaný G-test. Tento test využívá schopnosti glukanu aktivovat koagulační cestu v lyzátu amébocytů z kraba Ostrorepa amerického. Aktivované koagulační enzymy pak odštěpují chromogenní substrát a je vyhodnocována změna zabarvení v čase. Komerčně dostupný G-test se jmenuje Fungitell (Cape Code), kde jako pozitivní je označován vzorek s hodnotou > 80 pg/ml. Hlavní výhodou tohoto testu je jeho „panfungalita“, nevýhodou je jak velká citlivost (měřeny jsou pikogramové hodnoty polysacharidu), tak i laboratorní a finanční náročnost. I u tohoto testu jsou popisovány falešné pozitivity (Tab. 8).(17)
Molekulárně biologické metody. Molekulární biologie představuje velice nadějný přístup pro diagnostiku invazívních mykóz. Podobně jako u baktérií se zdá, že nejslibnějším přístupem je kombinace širokospektré PCR („panfungální PCR“), kdy je amplifikován produkt společný téměř pro všechny patogenní houby (např. 18S rRNA) s následnou specifikací amplifikovaného produktu pomocí restrikční endonukleázové analýzy, sekvenace nebo hybridizace.(17) V současné době však molekulárně biologické metody stále nepatří mezi rutinní postupy při diagnostice invazívních mykóz. Hlavní příčinou je neexistence mezilaboratorní standardizace.(17)
Zobrazovací metody
Zobrazovací metody umožňují detekovat orgánové postižení invazívní mykózou. Protože hlavní formou invazívní kandidózy je v současné době izolovaná kandidémie, není překvapením, že hlavní uplatnění nacházejí zobrazovací metody při posuzování orgánového postižení invazívní infekcí vyvolanou vláknitými houbami. Jejich hlavní nevýhodou je, že nepřinášejí žádnou informaci o původci, který postižení orgánů vyvolal, a je tedy nutno je vždy kombinovat s biopsií a následným histologickým a mikrobiologickým vyšetřením, které pak diagnózu invazívní mykotické infekce teprve stanoví.
Bohužel, vzhledem k trombocytopenii a často i kritickému stavu hematoonkologických nemocných s invazívní mykotickou infekcí, biopsie většinou není možná. Velkým přínosem pak v tomto případě mohou být výše zmíněné nekultivační diagnostické metody. Dostupné zobrazovací metody, jejich využití, nejčastější nálezy a limitace těchto metod ukazuje Tab. 9.
Jednoznačně největší přínos ze zobrazovacích metod přináší HRCT plic, a to při diagnostice invazívních mykotických infekcí vyvolaných vláknitými houbami, především invazívní aspergilózy. HRCT je pozitivní u 40-50 % nemocných s invazívní aspergilózou a normálním nálezem na rentgenovém snímku plic.
U neutropenických nemocných mají změny na HRCT plic i typický vývoj. V časné fázi infekce se setkáváme s takzvanými „halo“ příznaky (pozitivní u 68 % nemocných 3. den infekce). V pozdní fázi infekce pak nacházíme tzv. „air crescent“ příznak (pozitivní u 63 % nemocných 14. den infekce). Nevýhodou HRCT je však fakt, že nás dokáže informovat pouze o přítomnosti infekce plic vyvolané vláknitou houbou s angioinvazí, nepřinášejí však informaci o etiologii této infekce. Nejčastěji jde sice o invazívní aspergilózu, ale stejný obraz můžeme nacházet i u invazívní zygomykózy, eventuálně i fusariózy.(2) Obr. 10-14.
Diagnostika jednotlivých invazívních mykóz
Využití jednotlivých diagnostických metod u nejvýznamnějších invazívních mykotických infekcí ukazují Tab. 10-12.
Závěr
Posledních 10-15 let představuje velmi významné období v oblasti invazívních mykotických infekcí u onkologických nemocných. Zvýšení počtu imunosuprimovaných nemocných, změny v protinádorové léčbě, ale i profylaktické používání antimykotik vedly k nárůstu incidence invazívních mykóz způsobených vláknitými houbami, zejména pak invazívních aspergilóz. Stále častěji se však setkáváme i s infekcemi, které způsobují vzácné, dříve zcela raritní vláknité houby, jako jsou invazívní zygomykóza a fusarióza.
Na druhou stranu právě diagnostika invazívní aspergilózy, a to diagnostika nekultivační, zaznamenala v posledních letech zcela zásadní pokroky a umožňuje časnější zahájení cílené antimykotické léčby, tak důležité pro prognózu nemocných s touto infekcí. Nutno však podotknout, že nekultivační diagnostika ostatních invazívních mykóz, a to včetně invazívní kandidózy, je stále spíše ve fázi výzkumu, zcela jistě ne rutinního používání. Ale i zde lze v několika následujících letech (především po větších zkušenostech s detekcí 1,3-beta-D glukanu a standardizací PCR metod) očekávat podobné pozitivní změny ve včasné diagnostice i v léčbě těchto závažných infekcí.
1MUDr. Zdeněk Ráčile-mail: zracil@fnbrno.cz2Mgr. Iva Kocmanová3MUDr. Barbora Wagnerová4MUDr. Leoš Křen, Ph. D.5MUDr. Lucie Křikavová1prof. MUDr. Jiří Mayer, CSc.1Masarykova univerzita v Brně, LF MU a FN Brno, Interní hematoonkologická klinika2FN Brno, Oddělení klinické mikrobiologie3FN Brno, Interní hematoonkologická klinika4Masarykova univerzita v Brně, LF MU a FN Brno, Ústav patologie5FN Brno, Radiologická klinika
*
Literatura
1. PFALLER, MA. Invasive Fungal Pathogens: Current Epidemiological Trends. Clin Infect Dis, 2006, 43 Suppl. 1, p. S3-14.
2. RUHNKE, M., MASCHMEYER, G. Management of mycoses in patients with hematologic disease and cancer - review of the literature. Eur J Med Res, 2002, 7, p. 227-235.
3. NUCCI, M., MARR, KA. Emerging fungal diseases. Clin Infect Dis, 2005, 41, p. 521-526.
4. YAMAZAKI, T., KUME, H., MURASE, S., et al. Epidemiology of visceral mycoses: analysis of data in annual of the pathological autopsy cases in Japan. J Clin Microbiol, 1999, 37, p. 1732-1738.
5. HANNA, H., KONTOYIANNIS, D., BUDDINENI, J., et al. The changing epidemiology of candidemia in hematologic malignancy: Candida glabrata and Candida krusei are the leading cause of fungemia. Program and abstracts of the 45th ICAAC, December 16-19, 2005, Washington, D. C., USA, p. Abstract M-989.
6. O'BRIEN, SN., BLIJLEVENS, NMA., MAHFOUZ, TH., et al. Infections in Patients with Hematological Cancer: Recent Developments. Hematology, 2003, p. 438-472.
7. VAN BURIK, JH., LEISENRING, W., MYERSON, D., et al. The effect of prophylactic fluconazole on the clinical spectrum of fungal diseases in bone marrow transplant recipients with special attention to hepatic candidiasis. An autopsy study of 355 patients. Medicine (Baltimore), 1998, 77, p. 246-254.
8. GROLL, AH., SHAH, PM., MENTZEL, C., et al. Trends in the postmortem epidemiology of invasive fungal infections at a university hospital. J Infect, 1996, 33, p. 23-32.
9. MORGAN, J., ALEXANDER, B., WANNEMUEHLER, K. Quantification of Risk for Invasive Fungal Infections (IFI) among Transplant (TX) Recipients Reporting to TRANSNET. Program and abstracts of the 45th ICAAC, October 30-November 2, 2004, Washington, D. C., USA, p. Abstract M-1058.
10. MARR, KA., CARTER, RA., BOECKH, M., et al. Invasive aspergillosis in allogeneic stem cell transplant recipients: changes in epidemiology and risk factors. Blood, 2002, 100, p. 4358-4366.
11. MARR, KA., CARTER, RA., CRIPPA, F., et al. Epidemiology and outcome of mould infections in hematopoietic stem cell transplant recipients. Clin Infect Dis, 2002, 34, p. 909-917.
12. DIGNANI, MC., ANAISSIE, E. Human fusariosis. Clin Microbiol Infect, 2004, 10 Suppl. 1, p. 67-75.
13. REX, JH., WALSH, TJ., ANAISSIE, EJ. Fungal infections in iatrogenically compromised hosts. Adv Intern Med, 1998, 43, p. 321-371.
14. BODEY, GP., LUNA, M. Skin lesions associated with diseminated candidiasis. JAMA, 1974, 229, p. 1466-1468.
15. LIN, SJ., SCHRANZ, J., TEUTSCH, SM. Aspergillosis case-fatality rate: systematic review of the literature. Clin Infect Dis, 2001, 32, p. 358-366.
16. SPELLBERG, B., EDWARDS, J., JR., IBRAHIM, A. Novel Perspectives on Mucormycosis: Pathophysiology, Presentation, and Management. Clin Microbiol Rev, 2005, 18, p. 556-569.
17. ALEXANDER, BD., PFALLER, MA. Contemporary Tools for Diagnosis and Management of Invasive Mycoses. Clin Infect Dis, 2006, 43, Suppl. 1, p. S15-27.
18. SHAO, PL., HUANG, LM., HSUEH, PR. Invasive fungal infection - laboratory diagnosis and antifungal treatment. J Microbiol Immunol Infect, 2006, 39, p. 178-188.
19. ELLEPOLA, AN., MORRISON, CJ. Laboratory diagnosis of invasive candidiasis. J Microbiol, 2005, 43 Spec No, p. 65-84.
20. MASCHMEYER, G. The changing epidemiology of invasive fungal infections: new threats. Int J Antimicrob Agents, 2006, 27 Suppl. 1, p. 3-6.
21. SENDID, B., TABOURET, M., POIROT, JL., et al. New enzyme immunoassays for sensitive detection of circulating Candida albicans mannan and antimannan antibodies: useful combined test for diagnosis of systemic candidiasis. J Clin Microbiol, 1999, 37, p. 1510-1517.
22. CHEN, Y., SUN, H., WANG, J., et al. Usefulness of Combined Detection of Mannanemia and Antimannan Antibodies for the Diagnosis of Invasive Candidiasis. Program and abstracts of the 44th ICAAC, October 30-November 2, 2004, Washington, D. C., USA, p. Abstract M-264.
23. OSTROSKY-ZEICHNER, L., ALEXANDER, BD., KETT, DH., et al. Multicenter clinical evaluation of the (1,3) beta-D-glucan assay as an aid to diagnosis of fungal infections in humans. Clin Infect Dis, 2005, 41, p. 654-659.
24. ODABASI, Z., MATTIUZZI, G., ESTEY, E., et al. Beta-D-glucan as a diagnostic adjunct for invasive fungal infections: validation, cutoff development, and performance in patients with acute myelogenous leukemia and myelodysplastic syndrome. Clin Infect Dis, 2004, 39, p. 199-205.
25. LEVY, H., HORAK, DA., TEGTMEIER, BR., et al. The value of bronchoalveolar lavage and bronchial washings in the diagnosis of invasive pulmonary aspergillosis. Respir Med, 1992, 86, p. 243-248.
26. HORVATH, JA., DUMMER, S. The use of respiratorytract cultures in the diagnosis of invasive pulmonary aspergillosis. Am J Med, 1996, 100, p. 171-178.
27. NOSARI, A., ANGHILIERI, M., CARRAFIELLO, G., et al. Utility of percutaneous lung biopsy for diagnosing filamentous fungal infections in hematologic malignancies. Haematologica, 2003, 88, p. 1405-1409.
28. MAERTENS, J., THEUNISSEN, K., VERBEKEN, E., et al. Prospective clinical evaluation of lower cut-offs for galactomannan detection in adult neutropenic cancer patients and haematological stem cell transplant recipients. Br J Haematol, 2004, 126, p. 852-860
29. MARR, KA., BALAJEE, SA., MCLAUGHLIN, L., et al. Detection of galactomannan antigenemia by enzyme immunoassay for the diagnosis of invasive aspergillosis: variables that affect performance. J Infect Dis, 2004, 190, p. 641-649.
30. BOUTBOUL, F., ALBERTI, C., LEBLANC, T., et al. Invasive aspergillosis in allogeneic stem cell transplant recipients: increasing antigenemia is associated with progressive disease. Clin Infect Dis, 2002, 34, p. 939-943.
Práce byla podpořena IGA MZ ČR NR8452-3/2005.
**