Zespół wstrząsu toksycznego stanowi dramatyczny przykład tego, jak bakteryjne toksyny mogą wywołać zagrażającą życiu reakcję immunologiczną w organizmie człowieka. Patogeneza tego schorzenia opiera się na skomplikowanym procesie, w którym bakteryjne superantygeny prowadzą do niekontrolowanej aktywacji układu odpornościowego12.
Mikroorganizmy odpowiedzialne za rozwój choroby
Zespół wstrząsu toksycznego jest wywoływany przez szczepy bakterii zdolne do produkcji specyficznych egzotoksyn działających jako superantygeny. Najczęstszymi sprawcami są toksyczne szczepy gronkowca złocistego (Staphylococcus aureus) oraz paciorkowca ropy (Streptococcus pyogenes), znanego również jako paciorkowiec grupy A13. Gronkowcowe przypadki zespołu wstrząsu toksycznego są zazwyczaj wynikiem miejscowej infekcji, takiej jak ropień, podczas gdy paciorkowcowe formy mogą rozwijać się w przebiegu bakteriemii, martwiczego zapalenia powięzi lub zapalenia tkanki podskórnej1.
Rodzaje toksyn i ich właściwości
Główną toksyną odpowiedzialną za gronkowcowy zespół wstrząsu toksycznego jest toksyna zespołu wstrząsu toksycznego typu 1 (TSST-1), która odpowiada za niemal wszystkie przypadki menstruacyjne oraz około połowę przypadków niemenstruacyjnych45. TSST-1 to białko składające się z 194 aminokwasów, kodowane przez gen tst5. Pozostałe przypadki gronkowcowego zespołu wstrząsu toksycznego są związane z działaniem enterotoksyn gronkowcowych, szczególnie enterotoksyny B, która jest drugą najczęstszą przyczyną tego schorzenia6.
W przypadku paciorkowcowego zespołu wstrząsu toksycznego główne znaczenie mają pirogenne egzotoksyny paciorkowcowe (SpE) A, B i C oraz superantygen paciorkowcowy A (SsA)7. Większość szczepów paciorkowcowych wywołujących zespół wstrząsu toksycznego należy do genotypów emm1, emm3, emm28 i emm897. Szczególnie istotna jest egzotoksyna A (SpeA), która odgrywa kluczową rolę w patogenezie paciorkowcowego zespołu wstrząsu toksycznego Zobacz więcej: Superantygeny w zespole wstrząsu toksycznego – mechanizm działania.
Mechanizm działania superantygenów
Superantygeny różnią się fundamentalnie od konwencjonalnych antygenów sposobem aktywacji limfocytów T. W normalnych warunkach antygen musi zostać przetworzony przez komórki prezentujące antygen i przedstawiony na powierzchni komórki wraz z cząsteczkami głównego układu zgodności tkankowej (MHC) klasy II6. Superantygeny omijają ten skomplikowany proces i bezpośrednio łączą się z cząsteczkami MHC klasy II na komórkach prezentujących antygen, a następnie oddziałują z receptorami limfocytów T68.
To bezpośrednie oddziaływanie prowadzi do niespecyficznej, poliklonalnej aktywacji limfocytów T, która może objąć od 5 do 30% całej populacji tych komórek w organizmie59. W przypadku zespołu wstrząsu toksycznego może być aktywowanych nawet do 20% limfocytów T organizmu jednocześnie8. Ta masywna aktywacja znacznie przekracza normalną odpowiedź immunologiczną i prowadzi do katastrofalnych konsekwencji dla organizmu.
Burza cytokinowa i jej konsekwencje
Masywna aktywacja limfocytów T przez superantygeny skutkuje gwałtownym uwolnieniem ogromnych ilości cytokin prozapalnych. Proces ten określa się mianem burzy cytokinowej810. Do najważniejszych cytokin uwalnianych w tym procesie należą czynnik martwicy nowotworów alfa (TNF-α), interleukina-1 (IL-1), interleukina-2 (IL-2), interleukina-6 (IL-6) oraz interferon gamma611.
Uwolnione cytokiny wywierają dramatyczne skutki na układ krążenia i funkcje narządowe. TNF-α i IL-1 są szczególnie odpowiedzialne za rozwój gorączki, hipotensji i uszkodzenia tkanek obserwowane u pacjentów z zespołem wstrząsu toksycznego11. Interferon gamma dodatkowo hamuje poliklonalną produkcję immunoglobulin, co zmniejsza zdolność pacjenta do wytwarzania przeciwciał przeciwko toksynie i wyjaśnia, dlaczego niektórzy pacjenci doświadczają nawrotów zespołu wstrząsu toksycznego12.
Wpływ na układ naczyniowy i krążenie
Toksyna TSST-1 wywiera również bezpośrednie szkodliwe działanie na układ naczyniowy, powodując znaczną nieszczelność naczyń włosowatych, przemieszczenia płynów i hipotensję1314. Aktywowane cytokiny stymulują monocyty do produkcji dodatkowych mediatorów zapalnych, bezpośrednio aktywują układ dopełniacza, który z kolei aktywuje neutrofile przylegające do siebie nawzajem i do śródbłonka naczyniowego15. Dodatkowo stymulowany jest czynnik XII, co prowadzi do aktywacji krzepnięcia i uwolnienia środków hipotensyjnych, takich jak bradykinina15.
Te wszystkie procesy kumulują się, powodując uszkodzenie tkanek, nieszczelność naczyń włosowatych, gorączkę, zmiany metaboliczne, rozszerzenie naczyń, a w niektórych przypadkach rozsiane krzepnięcie wewnątrznaczyniowe15. Końcowym rezultatem jest wielonarządowa niewydolność charakterystyczna dla zespołu wstrząsu toksycznego Zobacz więcej: Burza cytokinowa i niewydolność wielonarządowa w zespole wstrząsu toksycznego.
Czynniki wpływające na rozwój choroby
Nie wszyscy ludzie narażeni na bakterie produkujące superantygeny rozwijają zespół wstrząsu toksyczny. Większość osób posiada przeciwciała neutralizujące te toksyny, które chronią przed rozwojem choroby16. Tylko mniejszość ludzi, którzy nie posiadają takich przeciwciał, jest podatna na zespół wstrząsu toksycznego16. Przeciwciała przeciwko TSST-1 występują u ponad 90% dorosłych, ale rzadziej u dzieci, co może wynikać z kolonizacji śluzówkowej przez szczepy S. aureus produkujące TSST-117.
W przypadku zespołu wstrząsu toksycznego związanego z menstruacją istotną rolę odgrywają także czynniki środowiskowe. Niektóre włókna tamponów, które są wysoce chłonne dla wody, działają również jako wymieniacze jonowe dla jonów magnezu18. Te jony w unikalny sposób wpływają na produkcję TSST-1 przez odpowiednie szczepy S. aureus – gdy stężenie magnezu jest ograniczone, następuje znaczny wzrost ilości produkowanej toksyny, natomiast nadmiar magnezu hamuje jej produkcję18.













