Rozprzestrzenianie pozapłucne i powikłania ogólnoustrojowe legionellozy

Chociaż legionelloza jest pierwotnie chorobą płuc, Legionella pneumophila wykazuje zdolność do przekraczania bariery pęcherzykowej płuc i rozprzestrzeniania się do innych narządów organizmu¹. Ta zdolność do transmigacji przez barierę nabłonkową płuc prowadzi do bakteriemii, rozprzestrzeniania się i inwazji wielu narządów z następczymi manifestacjami, powikłaniami i wstrząsem septycznym¹.

Unikalna zdolność L. pneumophila do przenikania przez barierę nabłonkową pęcherzyków płucnych we wczesnej fazie zakażenia ma znaczący wpływ na przebieg choroby legionistów². Po ustanowieniu zakażenia, organizmy Legionella powodują ostre włóknisto-ropne zapalenie płuc z pęcherzykowym zapaleniem i zapaleniem oskrzelików³. Oprócz płuc, organizmy Legionella mogą zakażać węzły chłonne, mózg, nerki, wątrobę, śledzionę, szpik kostny i mięsień sercowy³.

Mechanizmy rozprzestrzeniania pozapłucnego

Patogeneza zakażenia rozpoczyna się od przyłączenia komórek bakteryjnych do komórek gospodarza, a następnie replikacji wewnątrzkomórkowej¹. Po inwazji, gatunki Legionella aktywują swoje mechanizmy zjadliwości: generowanie specyficznych przedziałów wakuoli zawierającej Legionella (LCV) i ekspresję genów kodujących system sekrecji typu IV (T4SS) do translokacji białek¹.

Zdolność L. pneumophila do przenikania przez barierę nabłonkową pęcherzyków płucnych podczas wczesnej fazy zakażenia ma znaczący wpływ na postęp choroby legionistów². Patogenność Legionella rozpoczyna się od wniknięcia mikroorganizmów do organizmu ludzkiego z następczą replikacją bakteryjną w fagocytach, takich jak makrofagi pęcherzykowe².

Po wejściu L. pneumophila do komórek gospodarza wpływa na ich funkcję, tworząc ochronne środowisko, które zapewnia odżywianie dla jej wzrostu². Strategia wewnątrzkomórkowego przetrwania gatunków Legionella osiągana jest przez orkiestrację endosomów, retikulum endoplazmatycznego, aparatu Golgiego i mitochondriów².

Powikłania neurologiczne

Chociaż choroba legionistów jest pierwotnie patologią płucną, może również manifestować się objawami neurologicznymi⁴. Ośrodkowy układ nerwowy może być również dotknięty⁴. Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych związane z chorobą legionistów może występować jako powikłanie pierwotnego zakażenia płucnego.

Dodatkowo często obserwuje się objawy pnia mózgu i móżdżku, takie jak ataksja czy dyzartria⁴. Charakterystyczną cechą tych zmian jest ich pełna odwracalność po rozpoczęciu odpowiedniej terapii antybiotykowej⁴. Przyjmuje się hipotezę, że zjawisko to jest spowodowane odwracalną zakrzepicą żył zatokowych⁴.

Uderzającym faktem jest to, że u większości pacjentów gatunki Legionella nie były wykrywalne w płynie mózgowo-rdzeniowym, co skłoniło niektórych autorów do uznania, że podstawowym mechanizmem może być reakcja immunologiczna lub toksyna-mediowana, a nie bezpośrednie uszkodzenie przez bakterie⁴. Ponieważ te objawy są rzadkie, lekarze mogą łatwo przeoczyć ten patogen w przypadkach prezentujących się głównie z objawów pozapłucnych⁵.

Powikłania hepatyczne

Legionella jest rzadką, ale rozpoznaną przyczyną rabdomiolizy⁶. Mechanizm jest nieznany, ale teoretyzuje się, że może to być bezpośrednia inwazja Legionella do mięśnia lub uwolnienie endotoksyny do krążenia, która powoduje uszkodzenie mięśni⁶.

Chociaż podwyższone aminotransaminazy były zgłaszane jako występujące w zapaleniu płuc wywołanym przez Legionella w przypadku braku znaczącego uszkodzenia wątroby, ciężkie uszkodzenie wątroby może wystąpić w tym zakażeniu⁶. Podwyższony INR z ALT może być ważnym wskaźnikiem towarzyszącego uszkodzenia wątroby⁶. Zwiększona świadomość tego potencjalnego powikłania może ukierunkować postępowanie i potencjalnie poprawić wynik kliniczny⁶.

Manifestacje skórne

Związek między Legionella pneumophila a skórą nie został jeszcze jasno zdefiniowany; możliwa jest patogeneza immunologiczna i/lub toksyczna⁷. Zakażenie gatunkami Legionella (legionelloza) powoduje dwa odrębne prezentacje kliniczne: chorobę legionistów i gorączkę Pontiac⁷.

Choroba legionistów pierwotnie dotyczy płuc, często z towarzyszącymi objawami żołądkowo-jelitowymi, a także może wpływać na wątrobę, ośrodkowy układ nerwowy i nerki oraz powodować zaburzenia metaboliczne⁷. Znaczenie tego przypadku polega na tym, że lekarze powinni utrzymywać wysokie podejrzenie kliniczne względem Legionella, gdy dominują objawy pozapłucne, szczególnie u gospodarzy z obniżoną odpornością, którzy mogą mieć atypowe prezentacje i wyższe wskaźniki śmiertelności w przypadku opóźnionego leczenia⁷.

Legionelloza pozapłucna

Legionelloza pozapłucna jest rzadka i występuje głównie u pacjentów z obniżoną odpornością⁸. L. pneumophila zazwyczaj powoduje zakażenie płucne; rzadko powoduje zakażenia pozapłucne (najczęściej dotyczące serca)⁹.

Płuca są najczęstszym miejscem zakażenia; może wystąpić zapalenie płuc nabyte w społeczności i szpitalu⁸. Zakażenie L. pneumophila jest zazwyczaj nabywane przez wdychanie aerozoli (lub rzadziej przez aspirację) skażonej wody; nie jest przenoszone z osoby na osobę⁹.

Wstrząs septyczny i niewydolność wielonarządowa

W ciężkich przypadkach legionellozy może dojść do rozwoju wstrząsu septycznego i niewydolności wielonarządowej. Badania histopatologiczne płuc w przypadkach śmiertelnych wykazały, że oskrzeliki końcowe są głównie dotknięte przez rozległą śródpęcherzykową wysięk makrofagów, neutrofilów, erytrocytów i fibryny¹⁰.

Komórki płuc, w szczególności makrofagi, zakażone przez Lp nie tylko zapewniają nisze wewnątrzkomórkowe, które ułatwiają ich patogenezę, ale także przyczyniają się do odpowiedzi immunologicznej przeciwko nim¹⁰. W szczególności ProA może przyczyniać się do proliferacji i rozprzestrzeniania bakterii w płucach człowieka, jak również do tworzenia i progresji uszkodzenia płuc poprzez proteazową aktywność zewnątrzkomórkową przeciwko tkance płucnej gospodarza¹⁰.

Czynniki ryzyka powikłań ogólnoustrojowych

Badania wykazały związek między początkowym ładunkiem DNA Legionella w próbkach oddechowych a początkowo wysokim wskaźnikiem ciężkości zapalenia płuc, przyjęciem na oddział intensywnej terapii lub przedłużoną hospitalizacją¹¹. Równowaga mikrobiomu dróg oddechowych jest zaburzona w przypadku ciężkiej choroby legionistów¹¹.

Interakcja między równowagą mikrobiomu oddechowego, dynamiką ładunku patogenu i interwencjami związanymi z hospitalizacją (wentylacja mechaniczna, antybiotyki itp.) odgrywa zasadniczą rolę w wyzdrowienie pacjentów z zapaleniem płuc¹¹. U ludzi dane są skąpe; jedno badanie na niewielkiej liczbie pacjentów wykazało, że intensywność odpowiedzi cytokin zapalnych była większa u najcięższych pacjentów¹¹.

Niedawne badanie prospektywnej kohorty wykazało, że ciężcy pacjenci z chorobą legionistów pod wentylacją mechaniczną prezentowali początkowy wzrost ogólnoustrojowego wydzielania siedmiu mediatorów prozapalnych i hiporeaktywność leukocytów z niższą zdolnością wydzielania 16 cytokin, sugerując immunoparaliz¹¹.

Rokowanie w powikłaniach pozapłucnych

Legionelloza może prowadzić do poważnych powikłań, w tym niewydolności płuc, która występuje, gdy płuca nie mogą dostarczyć organizmowi wystarczającej ilości tlenu lub nie mogą usunąć wystarczającej ilości dwutlenku węgla z krwi¹². Gdy nie jest leczona szybko, choroba legionistów może zabić¹².

Choroba legionistów może być śmiertelna, szczególnie u pacjentów hospitalizowanych. Około 1 na 10 osób, które zachorują na chorobę legionistów, umiera z powodu powikłań swojej choroby¹³. Dla tych, którzy zachorują na chorobę legionistów podczas pobytu w placówce opieki zdrowotnej, około 1 na 4 umiera¹³.

Mimo leczenia antybiotykami, choroba legionistów prowadzi do śmierci średnio w 5 do 10 procent przypadków¹⁴. Zdrowi ludzie zazwyczaj wracają do zdrowia po zachorowaniu na chorobę legionistów, ale często potrzebują opieki w szpitalu¹³. Możliwe powikłania choroby legionistów obejmują niewydolność płuc i śmierć¹³.