Rozwój infekcji bakteryjnej i grzybiczej w zatokach

Po zablokowaniu ujść zatokowych i powstaniu warunków sprzyjających wzrostowi mikroorganizmów, dochodzi do rozwoju infekcji bakteryjnej lub grzybiczej. Proces ten stanowi kluczowy etap w patogenezie zapalenia zatok, determinujący dalszy przebieg choroby i wybór odpowiedniej terapii przeciwdrobnoustrojowej¹.

Warunki sprzyjające rozwojowi infekcji

Zastój wydzielin, obniżone pH i zmniejszone napięcie tlenu w zatokach tworzą doskonałe warunki hodowlane dla bakterii²³. Gdy ujścia zatokowe pozostają zablokowane, dochodzi do gromadzenia się wydzielin, co stwarza bogate podłoże dla wzrostu różnych patogenów⁴. Zmienione warunki środowiskowe w zatokach, charakteryzujące się hipoksją i kwaśnym pH, sprzyjają szczególnie bakteriom beztlenowym i niektórym gatunkom grzybów.

Kolejny mechanizm zakłada, że ponieważ zatoki są ciągłe z jamą nosową, bakterie skolonizowane w nosogardlu mogą zanieczyszczać zwykle sterylne zatoki przynosowe⁵. W warunkach prawidłowych mechanizmy obronne, w tym transport śluzowo-rzęskowy, skutecznie usuwają potencjalne patogeny, jednak przy zaburzeniu tych mechanizmów bakterie mogą się zadomowić i namnażać¹.

Najczęstsze bakterie chorobotwórcze

Ostra infekcja bakteryjna

Najczęstszymi przyczynami ostrego bakteryjnego zapalenia zatok są Streptococcus pneumoniae (38%), Haemophilus influenzae (36%) oraz Moraxella catarrhalis (16%)⁶. Badania wykazały, że 70% przypadków ostrego zapalenia zatok nabytego w społeczności u dorosłych i dzieci jest spowodowanych przez Streptococcus pneumoniae i Haemophilus influenzae⁷.

Te same organizmy, które powodują zapalenie zatok, są również odpowiedzialne za grypę i niektóre rodzaje zapalenia płuc⁸. Bakterie te charakteryzują się zdolnością do szybkiej kolonizacji górnych dróg oddechowych i wykorzystywania zaburzeń mechanizmów obronnych gospodarza.

Przewlekłe zapalenie zatok

W przewlekłym zapaleniu zatok spektrum patogenów jest szersze i obejmuje oprócz wymienionych wcześniej bakterii również Staphylococcus aureus, koagulazo-ujemne gatunki Staphylococcus oraz bakterie beztlenowe⁹. Najczęstszymi sprawcami są nadal Staphylococcus aureus, koagulazo-ujemne gatunki Staphylococcus, Haemophilus influenza, Streptococcus pneumonia, Klebsiella pneumonia, Moraxella catarrhalis, a rzadziej Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli czy gatunki beztlenowe¹⁰.

Rola bakterii beztlenowych

Bakterie beztlenowe odgrywają szczególną rolę w patogenezie przewlekłego zapalenia zatok¹¹. Przewlekłe zapalenie zatok spowodowane przez bakterie beztlenowe stanowi szczególny problem kliniczny, ponieważ wiele powikłań wiąże się z infekcjami wywoływanymi przez te organizmy¹¹.

Rozwój infekcji beztlenowych może być wynikiem selektywnej presji środków przeciwdrobnoustrojowych, czasem nadmiernie stosowanych w leczeniu ostrego wirusowego zapalenia zatok, co umożliwia przetrwanie opornych organizmów beztlenowych¹¹. Z czasem rozwijają się warunki odpowiednie dla wzrostu beztlenowego, które obejmują zmniejszenie napięcia tlenu i zwiększenie kwasowości w jamie zatokowej¹¹.

Infekcje grzybicze

Inwazyjne zapalenie zatok grzybicze

Chociaż rzadkie, infekcje grzybicze mogą również powodować ostre zapalenie zatok, ale występuje to niemal wyłącznie u osób z obniżoną odpornością⁶. Typowe gatunki obejmują Mucor, Rhizopus, Rhizomucor oraz Aspergillus⁶. Inwazyjne grzybicze zapalenie zatok to bardzo poważne schorzenie, które rozwija się najczęściej u osób, których układ odpornościowy jest osłabiony przez chemioterapię lub choroby takie jak źle kontrolowana cukrzyca, białaczka, chłoniak, szpiczak mnogi lub AIDS¹².

Zarodniki tych grzybów znajdują się w glebie i powietrzu i dostają się przez usta i nos¹³. Zarodniki przyczepiają się do błony śluzowej nosa lub jamy ustnej, gdzie następuje masowa germinacja zarodników¹³. U osób z prawidłową odpornością fagocyty pochłaniają te zarodniki i choroba się nie rozwija¹³. U pacjentów z obniżoną odpornością ich fagocyty nie są w stanie wystarczająco szybko pochłonąć zarodników, co pozwala im na germinację i tworzenie grzybni¹³.

Alergiczne grzybicze zapalenie zatok

Odmienną jednostką chorobową jest alergiczne grzybicze zapalenie zatok, które występuje u osób z prawidłową odpornością i wynika z reakcji immunologicznej na grzyby kolonizujące zatoki¹⁴. Większość ludzi toleruje narażenie na zarodniki pleśni w powietrzu, ponieważ są wszędzie obecne w naszym środowisku¹⁴. Jednak osoby z alergicznym grzybiczym zapaleniem zatok rozwijają reakcję nadwrażliwości obejmującą intensywną eozynofilową odpowiedź zapalną na grzyby, które skolonizowały zatoki¹⁴.

Mechanizmy inwazji i rozprzestrzeniania

Grzybnia następnie dostaje się do naczyń krwionośnych¹³. Grzybnia najeżdża jamę nosową i zatoki szczękowe¹³. Organizmy Rhizopus posiadają enzym, reduktazę ketonową, który pozwala im prosperować w warunkach wysokiej glukozy i kwaśnych¹³. Surowica pacjentów z kwasicą ketonową cukrzycową stymuluje wzrost¹³.

Jeśli organizmy dostaną się do zatok sitowych, mogą zostać dotknięte obszary oczodołu¹³. Rozprzestrzenianie śródczaszkowe może nastąpić przez tętnicę oczną, szczelinę oczną górną lub blaszę sitową¹³. Grzyby najeżdżają światło naczyń krwionośnych i powodują zakrzepicę przez zapalne zamknięcie¹³. Obszary niedokrwiennego zawału i martwicy pojawiają się następnie w zakażonej tkance¹³.

Czynniki ryzyka infekcji

Pacjenci z osłabionym układem odpornościowym są narażeni na większe ryzyko agresywnej infekcji grzybiczej lub bakteryjnej¹⁵. Infekcje grzybicze zatok są zwykle bardziej poważne niż inne formy zapalenia zatok¹⁶. Częściej występują u osób z osłabionym układem odpornościowym¹⁶.

Osoby z cukrzycą, HIV, chorobami nowotworowymi lub przyjmujące leki immunosupresyjne są szczególnie narażone na rozwój inwazyjnych infekcji grzybiczych. W takich przypadkach infekcja może rozprzestrzeniać się szybko i prowadzić do poważnych powikłań, w tym śmierci, jeśli nie zostanie szybko rozpoznana i leczona¹³.

Biofilmy bakteryjne

Biofilmy bakteryjne przyczyniają się do patogenezy zapalenia zatok, chociaż są bardziej rozpowszechnione w przypadkach przewlekłych niż w nawracającym ostrym zapaleniu zatok¹⁷. Biofilmy utrudniają penetrację antybiotyków, ponieważ bakterie w tej warstwie są nie tylko mocno przyłączone do siebie i do podłoża, ale także otoczone ochronną matrycą białkową lub polisacharydową¹⁷.

Znaczenie kliniczne identyfikacji patogenów

Znajomość najczęstszych patogenów i mechanizmów ich rozprzestrzeniania ma kluczowe znaczenie dla wyboru odpowiedniej terapii przeciwdrobnoustrojowej. Wiedza o tym, że większość przypadków ostrego zapalenia zatok ma podłoże wirusowe, pomaga uniknąć niepotrzebnego stosowania antybiotyków. Z drugiej strony, rozpoznanie czynników ryzyka infekcji grzybiczych pozwala na wczesne wdrożenie odpowiedniego leczenia przeciwgrzybiczego u pacjentów z grup wysokiego ryzyka.