Mycobacterium Tuberculosis
Mycobacterium, Actinomycetales order’ı Mycobacteriaceae ailesindedir. Zorunlu aerob (veya mikroaerofilik) olan, hareketsiz, sporsuz, kapsülsüz, düz veya hafif kavisli çubuk şekilli bakterilerdir. Zayıf gram pozitif olmasına rağmen Gram boyama ile zor boyandığı için tavsiye edilen bir yöntem değildir. Hücre duvarı yapısı ve içerdiği mikolik asit nedeni ile aside dirençlidirler. asidik maddelerle boyama esnasında renk değişimi oluşmaz. Bu nedenle özel hazırlanmış aside dirençli boyama yöntemleri mevcuttur.
Dünya nüfusunun yaklaşık üçte biri M. tuberculosis ile asemptomatik enfektedir. WHO (Dünya Sağlık Örgütü)’ya göre: 2020’de toplam 1,5 milyon insan TB’den öldü (HIV’li 214 000 kişi dahil). Dünya çapında TB, 13. önde gelen ölüm nedeni ve COVID-19’dan sonra (HIV/AIDS’in üzerinde) ikinci bulaşıcı hastalık ölüm nedenidir.
2020’de dünya çapında tahminen 10 milyon kişi tüberküloza (TB) yakalandı. Sekiz ülke toplamın üçte ikisini oluşturuyor ve Hindistan önde geliyor, onu Çin, Endonezya, Filipinler, Pakistan, Nijerya, Bangladeş ve Güney Afrika izliyor.
Sınıflandırma
Tüberküloz enfeksiyonlarına neden olan tüberküloz basili 1882 de Robert Koch tarafından izole edilmiştir.
1. M. tuberculosis kompleksi: İnsanda tüberkülozdan sorumludur
2. Tüberküloz dışı mikobakteriler (NTM): doğada saprofitiktirler. Toprakta, suda ve diğer çevresel ortamlarda izole edilir. Bazıları fırsatçı insan enfeksiyona neden olabilir,
3. M. lepra (Hansen basili): Cüzzama neden olur. M. lepra Hansen basili olarakta bilinir. Armauer Hansen tarafından keşfedilmiştir (1874).
Micobacterium tuberculosis kompleksi
Sıklıkla akciğer enfeksiyonu yapan ancak akciğer dışı enfeksiyonlarada neden olan M. tuberculosis kompleksi dünya çapında önemli bir ölüm nedenidir.
M. tuberculosis kompleksi:
M. tuberculosis (insanda en yaygın tüberküloz basili)
M. africanum (birkaç Batı Afrika vakasından izole edilmiştir)
M. microti (“vole” basili, nadir ve daha az öldürücü)
M. bovis (sığır basili)
M. caprae (M. bovis ile yakından ilgilidir)
M. pinnipedii (fokları enfekte eder. insanlardan da izole edilmiştir)
M. canetti (katı besiyerinde pürüzsüz koloniler yapar. nadirdir.)
M. orygis
M. mungi, dassie basili ve şempanze basili.
Antijenik Yapı
M. tuberculosis antijenleri:
Hücre duvarı (çözünmeyen) antijenleri: Peptidoglikan tabakası hücrenin şeklini ve sertliğini korur
Arabinogalaktan tabakası: Makrofajlar içinde M. tuberculosis’in hayatta kalmasını kolaylaştırır
Mikolik asit tabakası: Arabinogalaktana bağlı uzun zincirli yağ asitlerinden oluşur. Hücre duvarının geçirgenliğini, antibiyotik girişini azaltır ve asit direncini sağlar.
En dış katman: Lipidlerden, glikolipidlerden ve mikozitlerden oluşur.
Proteinler (örneğin porinler, taşıma proteinleri): Çeşitli katmanlarda bulunurlar.
Plazma zarı: Bu tabaka hücre duvarının altındadır. Çeşitli proteinler, fosfatidilinositol mannozitler ve lipo arabino mannan (LAM) içerir. LAM önemli antijen, konak hücreye tutunmaya yardımcı olur ve ayrıca teşhis için kullanılan bir hedef antijendir.
2. Sitoplazmik (çözünür) antijenler: Bunlar antijen 5, antijen 6 ve antijen 60 ı içeri. tüberkülozun serolojik tanısında kullanılır.
patogenez
M. tuberculosis enfeksiyon kaynağı insan (örneğin akciğer tüberkülozu vakaları), sığır ve sütler dir.
Bulaş:
başlıca bulaş yolu akciğer M. tuberculosis ile olan tüberkülozu için damlacık yoluyladır. Küçük kuru damlacıklar havada birkaç saat asılı kalabilir. Pastörize edilmemiş süt tüketimi diğer bir bulaş yoludur. ayrıca nadiren direkt cilt teması ile de bulaşır.
Risk faktörleri
Balgam pozitif hastalar balgamdaki basil yükü >104 basil/mL ise önemli risk faktörüdür.
Aşırı kalabalık yaşam ve havalandırma yetersizliği.
İmmün direnci düşüren hastalıklar (HİV).
Geç ergenlik dönemleri daha yatkındır
25-34 yaş arası kadınlarda risk daha yüksek. İleri yaşlarda erkeklerde daha fazladır.
Primer enfeksiyonu takiben insanların sadece küçük bir kısmında ilerleyen hastalık gelişir.
Enfeksiyon:
Bakterinin yüzeyindeki lipo arabino mannan (LAM), makrofajların yüzeyinde bulunan kompleman ve mannoz reseptörlerine bağlanır. Kompleman aracılı opsonizasyonla güçlendirilen makrofaj fagositozu gerçekleşir. Makrofajların fagolizozom füzyonunu bozulur. bakteri öldürülemez ve makrofaj içinde çoğalır. Makrofajın yırtılması ile çevre doku ve diğer makrofajlara yayılarak devam eder.
Konak immun cevabı:
Enfeksiyonun kontrolünde hücresel bağışıklık önemlidir.
makrofajlarca Th lara antijen sunulur. Aktive olan Th var
IL-2 ve IFN-y gibi sitokinlerin salınımına neden olur.
TH1 aktivasyonu, makrofaj aktive edici yanıt ve bir dokuya zarar veren yanıta neden olur. İkisi arasındaki denge, enfeksiyonun sonucunu belirler.
şöyle:
1. Makrofaj aktive edici yanıt:
Bireylerin çoğu enfeksiyona direnç gösterir. Canlı basiller, uzun yıllar fazla doku tahribatına neden olmadan uykuda kalabilir.
Bu durumda:
IFN-y, etkisiyle alveolar makrofajlar aktif makrofajlara dönüşür lezyonun etrafına toplanır. Bunun etrafına lenfositler ve fibroblastlar gelir ve sert bir tüberkül oluşur. Daha sonra sert tüberkülün orta kısmı nekroza uğrar ve yumuşak peynirimsi nekrotik materyale dönüşür. Oksijen miktarı ve pH düşer. Bu ortam M. tuberculosis’in büyümesi için uygun değildir. lezyon iyileşir ve kireçlenir.
2. Dokuya zarar veren tepki:
İmmün direnci düşük kişilerde makrofaj aktive edici yanıt zayıftır ve basiller daha öldürücü seyreder. Kaseöz nekroz, çok sayıda basil içererek sıvılaşır. Direkt olarak hava yollarına boşalır, öksürük ve konuşma ile çevreye yayılır. Ayrıca lenfatik ve kan yoluylada çevre ve uzak organlara ulaşır.
Hümoral Bağışıklık:
Antikor üretilir ancak M. tuberculosis zorunlu hücre içi mikroorganizma olduğundan hümoral bağışıklığın rolü küçüktür.
Bununla birlikte, anti-LAM antikorları, çocuklarda tüberkülozun yayılmasında koruyucu rol oynar.
Klinik bulgular
Akciğer Tüberkülozu tüm vakaların %80’ini oluşturur.
Ekstrapulmoner Tüberküloz (EPTB)
Pulmoner tüberkülozun hematojen yayılımı sonucudur. Özellikle HİV hastalarından tüm organlar etkilenebilir.
Lenfadenit: En sık görülenidir. Posterior servikal ve
supraklaviküler lenf düğümleri sıklıkla tutulur.
Plevral tüberküloz: EPTB’lerin %20’sini oluşturur. Plevral efüzyonla seyreder.
Üst solunum yollarının tüberkülozu: Larinks, farinks ve epiglot’u içerir.
Genitoüriner tüberküloz: Böbrek, epididim, fallop tüpler ve endometrium yaygın olarak tutulur. Kısırlığa neden olabilir.
İskelet tüberkülozu: omurga tutulumu (Pott hastalığı veya tüberküloz spondilit) vertebral cisim çökmesi ve paravertebral ‘soğuk’ apse oluşabilir. Kalçalar ve dizleri tutar.
CNS Tüberkülozu: Genellikle çocuklarda menenjit ve tüberkülom şeklindedir.
Gastrointestinal tüberküloz: Terminal ileum, çekum. Tüberküloz perikardit: Direkt, lenf ve hematojen yayılım ile.
Tüberküloz cilt lezyonları:
Skrofuloderma: doğrudan cilt tutulumu
Lupus vulgaris: Elma jölesi nodülleri.
Miliyer veya yayılmış tüberküloz: Hematojen
tüberküloz basillerinin yayılması sonucudur. çeşitli organlarda
sarımsı 1-2 mm büyüklüğünde granülomatöz lezyonlar görülür.
HIV ile ilişkili Tüberküloz: HIV ile enfekte kişilerin %70-80’inde görülür. militer tutulum sıktır.
LABORATUVAR TANISI
Pulmoner TB’de: Balgam (2 örnek—spot ve erken
sabah), Bronşiyal sekresyonlar (2-5 ml), sabah erken alınan bronkoalveolar lavaj (20–50 ml), biyopsiler, çocuklar balgamı yuttuğu için çocuklara sabah erken mide aspirasyonu önerilir. Örnekler <4 saatte işlenmelidir.
Akciğer dışı tüberküloz: BOS, spinal, perikardiyal, sinovyal, asit, kan ve kemik iliği, plevral biyopsi, sabahın erken saatlerinde laringeal swab, sinüs akıntısından sürüntü kullanılabilir. Sabah erkenden toplanan üç idrar örneği. 500 ml alınıp santrifüjlenir.
Balgam örnekleri:
İki gün boyunca, bir saat ara ile, sabah iki kansız ve pürülan balgam örneği alınır.
Yoğunluğunun inceltilmesi, flora elemanlarının dekontaminasyonu, konsantrasyon ve homojenizasyon işlemleri uygulandıktan sonra balgamdan lam yayma preparat hazırlanır. Tespit edilerek asidi rezistans boyama ve kültürleri yapılır.
Balgamın İşlenmesi:
Modifiye Petroff yöntemi (%4 NaOH): Balgam
eşit hacimlerde %4 sodyum hidroksit, ile iyice karıştırılır,
santrifüjlenir ve tortu pH 6.8 fosfat tamponlu tuzlu su ile nötralize edilir. Bu yöntem LJ kültürü için önerilir
NALC (N-asetil-L-sistein) + %2 NaOH: Bu
Petroff yönteminden iyidir. NALC balgamı sıvılaştırır, NaOH normal florayı öldürür. Bu yöntem otomatik kültür sistemleri ile daha uyumludur.
Preperat ya balgamın mukopürülan kısmından yada işlem görmüş şalgamın tortusundan hazırlanmalıdır.
Özel boyama yöntemleri:
Ziehl-Neelsen (ZN=ARB= aside dirençli boyama) tekniği (sıcak yöntem) yöntemi: 10-15 dk da en az 100 mikroskop alanı taranarak incelenmelidir. İnce uzun narin kırmızı basiller olarak görülür. Boncuklu bir yapıdadır.
sonucun pozitif olması önemlidir. hızlı tanı sağlar. kültür uzun sürede çıktığı için klinik tanıyı destekler. Ancak duyarlılığı oldukça düşüktür. Balgamda basil sayısı <10.000 /ml ise pozitif sonuç alınamaz. M. tuberculosis’i ile saprofit ayrımı yapılamaz. ARB negatif hasta (<10.000/ml balgam) daha az bulaştırıcı hasta demektir. ARB boyama tanıda, enfeksiyonun ve bulaştırıcılığın takibinde kullanılır.
Değerlendirmesi: 100 mikroskop alanında 1-9 basil şüpheli pozitif. 100 mikroskop alanında 10-99 basil, 1 pozitif, her mikroskop alanında 1-10 basil 2 pozitif, her mikroskop alanında >10 basil 3 pozitif.
Kinyoun’un Soğuk Asit dirençli Boyaması
ARB den farkı: Karbon fuksinde fenol miktarı daha fazladır. Isıtma uygulanmadan karbon fuksinde daha uzun süre tutularak boyanır.
Floresan (Auramin) Boyama
Floresan boyama: %0.3 auramin ile 20 dk boyandıktan sonra
%0.5 asit alkol ile 3 dk dekolorizasyon yapılır. takiben %0,1 potasyum permanganat ile 1 dk boyanır.
Floresan LED (ışık yayan diyot) mikroskobunda 20X ile incelendiğinde basiller siyah zeminde parlak sarı görünür. ARB den daha hassastır ve
Kültür Yöntemleri
Kültür altın standarttır. mikroskopiden daha hassastır. Antibiyogram şansı verir.
Lowenstein Jensen besi yeri :En yaygın kullanılan geleneksel katı besi yeridir. Pıhtılaşmış tavuk yumurtası, mineral tuz, asparajin ve malakit yeşili içerir. Üreme süresi uzundur. 6-8 haftada görünür koloniler oluşur. M. tuberculosis sert kıtır kıtır görünümlü devetüyü renginde koloniler oluşur. M. bovis nemli beyaz koloniler yapar.
Kirchner ve Middlebrook 7H9 medium: geleneksel sıvı besi yerleridir.
Üreme göstergeli MGİT yöntemi: kültür amaçlı kullanılır.
MGİT sistemi middlebrook 7H9 besi yerine OADC ve PENTA eklenerek hazırlanır.
OADC zenginleştirilmiş besi yeri (oleik asit, albümin, dekstroz ve katalaz): üremeyi destekler.
PANTA(polimiksin B, amfoterisin B, nalidiksik asit, trimetoprim ve azlosilin): diğer mikroorganizmaların üremesini önler.
Görüntüleme için oksijene duyarlı bir floresan bileşik kullanır.
Başlangıçta, ortamdaki büyük miktarda çözünmüş oksijen, floresan yayılımını bastırır. Daha sonra üreyen ve aktif olarak solunum yapan mikroorganizmalar oksijeni tüketir ve oksijenin floresans yayılımını baskılayan etkisi kaybolur. böylece florasans değerlendirilebilir. Uzun dalga UV ışıkta turuncu floresan parlama gözlenir.
Otomatik kültür sistemleri üremeyi sürekli takip eder. daha çabuk sonuç verir. genelde 3-4 hafta içinde üreme gerçekleşsede negatif sonuç için 6-8 hafta beklenmelidir.
Otomatik sistemler: BACTEC MGIT (Mikobakteri üreme gösterge tüpü): WHO tarafından onaylanmıştır. Mikobakterilerin üretme ve ilaç duyarlılık testi yapılır.
Diğer otomatik sistemler arasında VersaTek ve BacT/
alertdir.
Kültür Tanımlama
Üreyen kolonilerden ARB boyama yapılır. Pozitif ise tür tanımlaması için daha ileri testler uygulanır.
Antijen testleri:
MPT 64 Hızlı immünokromatografik antijen tespiti
testi: MPT64, M. tuberculosis kompleksi(M. tuberculosis, M.bovis ve M. africanum)’nin 28 Da antijeni için spesifiktir Tüberküloz kompleks dışı mycobacteri türleri için negatiftir.
Biyokimyasal testler: Niasin testi, nitrat indirgeme, ve pirazinamidaz testleri. M. tuberculosis için pozitifdir. Artık fazla kullanılmıyor.
Tavşan patojenite testi: (eski testlerden) M. bovis tavşan için patojeniktir, oysa M. tuberculosis patojen değildir.
Serolojik yöntemler düşük duyarlılık ve çapraz reaksiyon nedeniyle önerilmez;
Moleküler Yöntemler:
Tanı, epidemiyolojik tiplendirme, ilaç direncini kodlayan genlerin saptanması amaçlı hızlı ve duyarlı yöntemlerdir.
PCR: IS6110 genini, MPT64 geni, 65 KDa ve 38 KDa genleri kullanılarak çalışılan testler.
Kartuş bazlı nükleik asit amplifikasyon testi (CBNAAT)
gibi otomatik gerçek zamanlı PCR sistemlerinin ortaya çıkması tüberküloz teşhisinde devrim yaratmıştır
GeneXpert (Cepheid’s): WHO tarafından onaylanan CBNAAT sistemidir. Pahalıdır ancak ekstra pulmuner tüberküloz tanısı için tavsiye edilen en hızlı 2 saatte sonuç veren, tanı ve rifampin direncinin tespitinde duyarlılığı ve özgüllüğü yüksek bir yöntemdir.
Gizli Tüberküloz tanısı:
M. tuberculosis’e karşı gecikmiş veya tip IV aşırı duyarlılık reaksiyonu.
İki yöntemi var: tüberkülin testi ve IFNy salım deneyi.
Tüberkülin Testi
PPD (Saflaştırılmış protein türevi antijen): Seibert tarafından 1941’de (PPD-S) bulunmuş. M. tuberculosis’in aktif tüberkülo proteininin saflaştırılmış halidir.
Bir tüberkülin birimi (TU), 0.00002 mg PPD’ye eşittir
Prosedürü:
Mantoux testi: En sık kullanılan yöntemdir. 1 TU içeren 0.1 mL PPD, önkol fleksör yüzeyine cilt içi enjekte edilir.
48–72 saat sonra enjeksiyon yerinde eritemle çevrili bir sertleşme oluşur.
Endurasyonun genişliği ise: ≥10 mm: Pozitif, 6–9 mm: Şüpheli negatif, <5 mm: Negatif olarak değerlendirilir.
Sonucun yorumlanması:
Yetişkinler: Yetişkinlerde epidemiyoloji amaçlı kullanılır. Pozitif tüberkülin testi aktif enfeksiyonu değil sadece tüberküloz basili ile şimdi veya geçmişteki maruziyeti gösterir.
Çocuklarda, tanı amaçlı kullanılabilir. pozitif test aktif enfeksiyonu gösterir
Yanlış-pozitif: BCG aşısından 8-14 hafta sonra test pozitif olur.
Tüberküloz dışı mikobakteri enfeksiyonu.
Yanlış-negatif: erken veya ileri tüberküloz, askeri tüberküloz,
baskılanmış bağışıklık (HIV ile enfekte insanlar) durumunda
İki aşamalı test: Yetişkinlerde tüberkülin reaktivitesinin zamanla azalması nedeni ile uygulanır. negatif testi takiben 1-2 hafta sonra test tekrarı yapılır. ilk test güçlendirici bir etki uygular ve güçlü bir pozitif reaksiyon (>20 mm) alınır.
İnterferon Gama Salım Testi (IGRA):
CFP10 (kültür filtrat proteini) ve ESAT6 (erken salgılanan
antijenik hedef-6); gibi M. tuberculosis antijenleri kullanılır.
invitro testtir. Duyarlı ticari kitleri mevcuttur.
Şüpheliden toplanan duyarlılaştırılmış T lenfositler ESAT-6 ve CFP-10 antijenlerine maruz bırakılır. T lenfositleri yüksek seviyede IFNγ salgılar.
Aşı
Bacillus Calmette Guerin Aşısı (BCG) BCG aşısı Calmette ve Guerin (1921) tarafından geliştirilmiştir. M. bovis 13 yıllık bir süre boyunca 230 kez gliserol safra patates ortamında seri alt kültürleme yoluyla suş zayıflattılarak hazırlanmıştır.
Aşılama yerinde: 2-3 hafta sonra papül gelişir, 5-6 hafta: Kapsanan sığ ülser gelişir. 6–12 hafta: Kalıcı küçük yuvarlak yara izi (4–8 mm çap) oluşur 8–14 hafta: Mantoux testi pozitif olur.
Ülkemizde rutin aşılama programı ile doğumdan sonra 2. ayın sonunda uygulanmaktadır. etki 15-20 yıl sürer
