Systemowe skutki działania toksyny dyfteryjnej

Po miejscowym działaniu w gardle i górnych drogach oddechowych, toksyna dyfteryjska wnika do krwiobiegu i rozprzestrzenia się po całym organizmie, wywierając działanie systemowe na różne narządy i układy. Skutki tego działania mogą być śmiertelne i stanowią główną przyczynę powikłań i zgonów w przebiegu błonicy¹².

Mechanizm systemowego działania toksyny

Toksyna wytwarzana w miejscu błony jest wchłaniana do krwiobiegu, a następnie rozprowadzana do tkanek organizmu. Miejscowe niszczenie tkanek ułatwia limfatyczne i hematologiczne rozprzestrzenianie się toksyny do różnych układów organizmu. Elaboracja toksyny dyfteryjnej może wpływać na odległe narządy, takie jak mięsień sercowy, nerki i układ nerwowy³⁴.

Systemowe objawy są spowodowane głównie toksycznymi skutkami toksyny dyfteryjnej. Toksyna rozprowadzona w organizmie hamuje syntezę białek w komórkach różnych narządów, prowadząc do ich uszkodzenia i dysfunkcji. Nasilenie objawów systemowych koreluje z ilością toksyny wchłoniętej do krwiobiegu oraz czasem ekspozycji⁵.

Powikłania sercowe

Powikłania sercowe, takie jak zapalenie mięśnia sercowego, zwykle pojawiają się 7-14 dni po wystąpieniu objawów oddechowych u 10-25% przypadków. Skutki sercowe obejmują zaburzenia rytmu, zaburzenia przewodnictwa i rozstrzeniową kardiomiopatię⁵. Zapalenie mięśnia sercowego może być łagodne lub ciężkie, a w najgorszym przypadku może prowadzić do niewydolności serca i nagłej śmierci⁶.

Około 10% do 25% pacjentów z błonicą rozwija powikłania sercowe, często zapalenie mięśnia sercowego, podczas ostrej fazy lub w ciągu tygodni po infekcji. Toksyna dyfteryjska może uszkodzić mięsień sercowy, powodując takie powikłania jak stan zapalny mięśnia sercowego (zapalenie mięśnia sercowego)².

Systemowe skutki toksyny obejmują tłuszczowe zmiany i ogniskową martwicę mięśnia sercowego oraz, rzadziej, wątroby, nerek i nadnerczy. Uszkodzenie serca przez zapalenie mięśnia sercowego może być nieznaczne lub ciężkie⁷.

Powikłania neurologiczne

Toksyczność neurologiczna może wystąpić u 5% pacjentów z łagodną chorobą i u 75% pacjentów z ciężką chorobą. Porażenie podniebienia miękkiego i tylnej ściany gardła następuje po neuropatiach czaszkowych. Neuropatie obwodowe mogą wystąpić tygodnie do miesięcy później i mogą obejmować porażenie mięśni oddechowych, neuropatię czuciową oraz wzór „pończochy i rękawiczki”⁸.

Toksyna może również powodować uszkodzenie nerwów. Typowymi celami są nerwy gardła, gdzie słabe przewodnictwo nerwowe może powodować trudności w połykaniu. Nerwy kończyn górnych i dolnych również mogą ulec zapaleniu, powodując osłabienie mięśni. Jeśli toksyna dyfteryjska uszkodzi nerwy pomagające kontrolować mięśnie używane do oddychania, mięśnie te mogą zostać sparaliżowane⁹.

Neuropatia dyfteryjska charakteryzuje się demielinizacją paranodal i demielinizacją segmentalną w brzusznych i grzbietowych korzeniach rdzeniowych lub nerwach obwodowych. Ciągłość aksonalna jest zwykle zachowana, ale czasami może dojść do całkowitej degeneracji prowadzącej do zniszczenia aksonu i mieliny¹⁰.

Mechanizm powstawania neuropatii

Toksyna dyfteryjska jest adsorbowana na komórkach Schwanna (komórki odpowiedzialne za zapewnienie osłonki mielinowej komórek nerwowych), co może hamować syntezę mieliny i prowadzić do powikłań neurologicznych, w tym polineuropatii. Zapalenie nerwów związane z błonicą często jest tymczasowe i ustępuje całkowicie po leczeniu¹¹.

Fragment A katalizuje przeniesienie składnika adenozyno-dwufosforanorybozy z cząsteczki dwunukleotydu adeniny nikotynamidowej do czynnika elongacji-2, a tym samym hamuje syntezę białek. Kowalentne połączenie czynnika-2 z adenozyno-dwufosforanorybozą czyni go niefunkcjonalnym i prowadzi do kolejnego zakłócenia syntezy białek, powodując martwicę komórek¹⁰.

Pleasure i współpracownicy stwierdzili, że toksyna dyfteryjska nie zwiększa degradacji lipidów lub białek mieliny, ale toksyna hamuje syntezę proteolipidu mielinowego i innych białek podstawowych, prowadząc do demielinizującej neuropatii. Dwufazowa prezentacja kliniczna może być wyjaśniona wczesnymi zaburzeniami opuszkowym przez bezpośrednie rozprzestrzenianie się toksyny i późnymi zaburzeniami motorycznymi w tułowiu i kończynach z powodu rozprzestrzeniania się hematogennego¹⁰.

Inne powikłania systemowe

Oprócz powikłań sercowych i neurologicznych, toksyna dyfteryjska może wpływać na inne narządy. Wchłanianie toksyny powoduje również miejscową martwicę tkanek, martwicę kanalików nerkowych, trombocytopenię i kardiomiopatię. Toksyna odpowiedzialna jest za główne powikłania, takie jak zapalenie mięśnia sercowego, polineuropatie i zapalenie nerek, a także może powodować trombocytopenię¹¹⁰.

Systemowe objawy mogą obejmować uszkodzenie nerek, wątroby i nadnerczy. Toksyna może powodować martwicę kanalików nerkowych, prowadząc do ostrego uszkodzenia nerek. Uszkodzenie wątroby może objawiać się wzrostem enzymów wątrobowych i zaburzeniami funkcji syntetycznej tego narządu⁷.

Czynniki wpływające na nasilenie powikłań

Nasilenie tworzenia błony koreluje z wystąpieniem objawów i opóźnieniem w podaniu antytoksyny. Im dłuższe opóźnienie w leczeniu, tym większe ryzyko rozwoju ciężkich powikłań systemowych. Wczesne podanie antytoksyny dyfteryjnej może znacząco zmniejszyć ryzyko powikłań, ale nie może odwrócić uszkodzeń już spowodowanych przez toksynę związaną z tkankami⁸.

Ogólny wskaźnik śmiertelności przypadków dla błonicy wynosi od 5 do 10%, przy czym powikłania neurologiczne obserwowane są w około trzech czwartych ciężkich przypadków. Główną przyczyną śmierci są niedrożność dróg oddechowych i zapalenie mięśnia sercowego¹²¹³.

Znaczenie dla leczenia i rokowania

Zrozumienie mechanizmów systemowego działania toksyny dyfteryjnej ma kluczowe znaczenie dla właściwego leczenia i oceny rokowania. Antytoksyna dyfteryjska neutralizuje krążącą toksynę, ale nie wpływa na toksynę już związaną z tkankami, co oznacza, że nie odwraca objawów spowodowanych przez związaną toksynę, lecz ogranicza postęp choroby¹⁴.

Wczesne rozpoznanie i leczenie systemowych powikłań błonicy może znacząco poprawić rokowanie pacjentów. Monitorowanie funkcji serca, układu nerwowego i nerek jest niezbędne u wszystkich pacjentów z błonicą, szczególnie w przypadkach ciężkich lub z opóźnionym leczeniem.