Zgorzel gazowa

Zgorzel gazowa
Inne nazwy Martwica mięśni, martwica mięśni Clostridium
Gas gangrene.jpg
amputacją prawej nogi ( hemipelwektomia ) pacjenta z zgorzelą gazową . Prawe udo jest obrzęknięte (spuchnięte) i przebarwione z martwiczymi pęcherzami (duże pęcherze). Trzeszczenie jest wykrywane podczas głębokiego badania palpacyjnego . W tym momencie pacjent jest w szoku .
Specjalność Choroba zakaźna

Zgorzel gazowa (znana również jako martwica mięśni Clostridium i martwica mięśni ) to infekcja bakteryjna , która wytwarza gaz tkankowy w gangrenie . Ta śmiertelna forma gangreny jest zwykle wywoływana przez Clostridium perfringens . Rocznie w Stanach Zjednoczonych odnotowuje się około 1000 przypadków zgorzeli gazowej.

Martwica mięśni jest stanem martwiczego uszkodzenia, specyficznym dla tkanki mięśniowej . Często występuje w infekcjach C. perfringens lub dowolnej z niezliczonych bakterii beztlenowych przenoszonych przez glebę . Bakterie powodują martwicę mięśni przez specyficzne egzotoksyny . Mikroorganizmy te są oportunistyczne i na ogół dostają się do organizmu poprzez znaczne uszkodzenia skóry. Infekcja zgorzelinowa bakteriami przenoszonymi przez glebę była powszechna w urazach bojowych żołnierzy aż do XX wieku z powodu niesterylnych operacji polowych oraz podstawowy charakter opieki nad ciężkimi ranami od pocisków.

Inne przyczyny martwicy mięśni obejmują zatrucie przez węże z rodzaju Bothrops (rodzina Viperidae ), martwicę niedokrwienną spowodowaną zablokowaniem naczyń (np. cukrzyca typu II), nowotwory , które blokują lub gromadzą dopływ krwi oraz rozsiane wykrzepianie wewnątrznaczyniowe lub inne zakrzepy .

Prezentacja





Wyniki makroskopowe i mikroskopowe u pacjenta, który zmarł z powodu zgorzeli gazowej jelit (a) Obraz makroskopowy obrzękniętej ściany jelita z licznymi torbielami podśluzówkowymi i podsurowiczymi (b) Obraz histologiczny błony śluzowej jelit z niereaktywną martwicą (c) Barwienie metodą Grama cysty z dużymi bakteriami w kształcie pręcików (d) Zdjęcie z mikroskopu elektronowego bakterii znalezionej w torbieli podśluzówkowej
Zwykłe zdjęcie rentgenowskie pacjenta ze zgorzelą gazową lewej nogi

Zgorzel gazowa może powodować martwicę mięśni (śmierć tkanki mięśniowej), wytwarzanie gazów i posocznicę . Progresja do toksemii i wstrząsu jest często bardzo szybka. Można to łatwo zauważyć po dużych, poczerniałych owrzodzeniach, które się tworzą, a także po pewnym stopniu głośnego i charakterystycznego trzeszczenia spowodowanego przez gaz uciekający z martwiczej tkanki. [ potrzebne źródło ]

Objawy

Ze zgorzelą gazową wiąże się wiele objawów. Wyraźnie czarne zmiany na skórze pojawiają się w postaci bąbelków, co pozwala na wizualizację bakterii wytwarzających gaz. Objawy obejmują:

Etiologia

Clostridium wytwarzają więcej toksyn i wykazują wyższy stopień zjadliwości niż jakikolwiek inny takson bakteryjny. Infekcje Clostridium są zwykle oportunistyczne i występują u osób z poważnymi wcześniej istniejącymi schorzeniami. Wiadomo jednak, że Clostridium występują również u zdrowych osób. Cztery gatunki Clostridium ( Clostridium botulinum , Clostridium perfringens , Clostridium tetani i Clostridium sordelli ) są odpowiedzialne za większość infekcji u ludzi. Od Clostridium jest bezwzględnym taksonem beztlenowców , bakteria infekuje niedotlenione tkanki, które stały się beztlenowe z powodu ograniczonego przepływu krwi , degradacji naczyń krwionośnych lub miażdżycy . Osoby z obniżoną odpornością wykazują większą podatność na infekcje i wyższą śmiertelność. [ potrzebne źródło ]

Czynniki wirulencji

Członkowie gatunku Clostridium wykazują mnóstwo czynników wirulencji. Typowe czynniki wirulencji związane z gangreną gazową obejmują toksynę alfa i toksynę theta. Clostridium perfringens powoduje 80–90% infekcji i wytwarza obie te toksyny. [ potrzebne źródło ]

Toksyna alfa (toksyna α)

Clostridium perfingens jest powszechnie kojarzona ze zgorzelą gazową, ponieważ jest jej głównym czynnikiem wirulencji podczas inwazji gospodarza. Toksyna alfa jest związana z hemolizą , ograniczając w ten sposób przepływ krwi w kierunku obszaru zakażenia. Ponieważ otaczający układ krążenia zapada się, neutrofile i monocyty, eozynofile i bazofile nie mogą dotrzeć do docelowych obszarów infekcji. Aktywność hemolityczna toksyny alfa tworzy środowisko beztlenowe niezbędne do namnażania się bakterii. Toksyna alfa wykazuje również zdolność do infiltracji otaczającej tkanki komórkowej i powodowania kaskady nieprawidłowej aktywności biochemicznej. [ potrzebny cytat ]

Toksyna theta (toksyna Θ)

Toksyna Theta jest również wykorzystywana przez Clostridium perfingens jako czynnik wirulencji. Toksyna theta sprzyja również degradacji naczyń, podobnie jak jej odpowiednik toksyna alfa. Wykorzystuje się czynnik aktywujący płytki krwi, który wywołuje ostrą reakcję zapalną w pobliskich tkankach. Ta odpowiedź zapalna prowadzi do zwężenia otaczających tętnic i sprzyja beztlenowemu środowisku dla Clostridium perfingens . [ potrzebne źródło ]

Toksyna beta (toksyna β)

Toksyna beta jest integralnym czynnikiem wirulencji sprzyjającym zapaleniu jelit i enterotoksemii . Ta toksyna wykorzystuje pory w komórkowej błonie biolipidowej do importu czynnika chorobotwórczego do organizmów. [ potrzebne źródło ]

Patofizjologia

Zgorzel gazowa jest wywoływana przez gatunki Clostridium wytwarzające egzotoksyny (najczęściej C. perfringens i C. novyi , ale rzadziej C. septicum lub C. ramnosum ), które występują głównie w glebie, ale występują również jako normalna flora jelitowa i inne beztlenowce (np. Bacteroides i paciorkowce beztlenowe ). [ potrzebne źródło ]

Bakteria z rodzaju Clostridium wytwarza dwie toksyny: toksyny alfa i teta, które powodują martwicze uszkodzenia tkanek.

Inne organizmy mogą czasami powodować zgorzel gazową (na przykład Klebsiella pneumoniae w kontekście cukrzycy ).

Skład gazu 5,9% wodoru, 3,4% dwutlenku węgla, 74,5% azotu i 16,1% tlenu odnotowano w jednym przypadku klinicznym.

Martwica mięśni różni się nieco od innych rodzajów martwicy. Podczas gdy podstawowe przyczyny są prawie identyczne, rodzaj dotkniętej chorobą tkanki (w szczególności tkanki mięśniowej) jest znacznie ważniejszy dla ogólnego stanu zdrowia pacjenta. Powierzchowna martwica jest nieestetyczna i może prowadzić do nieatrakcyjnych blizn, ale poza tym nie wpływa w takim samym stopniu na prawdopodobieństwo przeżycia ani sprawność fizyczną pacjenta. Jednak masywna martwica mięśni prawdopodobnie spowoduje utratę ruchu w całym regionie. Jeśli pozwoli się, aby martwicze uszkodzenie trwało przez całą dotkniętą kończynę, często cała kończyna zostaje trwale utracona. [ potrzebne źródło ]

Często trudno jest określić stopień uszkodzenia mięśni, ponieważ C. perfringens może działać w głębszych warstwach powięzi pod skórą. W przeciwieństwie do innych infekcji beztlenowych, wydzielina w tych infekcjach często nie jest ropna (wypełniona ropą). Zamiast tego, wydzielina jest często opisywana jako „słodko zgniła” lub „ropa z pomyj”, ponieważ jest znacznie cieńsza niż normalna ropa. Jest to spowodowane lizą neutrofilów , rodzaju białych krwinek, powodowaną przez lecytynazy i inne toksyny uwalniane przez gatunki Clostridium .

Beztlenowce przenoszone przez glebę są szczególnie dobrze przystosowane do przetrwania w trudnych warunkach. Często występuje niedobór pożywienia i konkurencja o zasoby z wielu innych gatunków. Często znaczące są również zmiany pH i temperatury. Bakterie często posiadają zdolność tworzenia egzotoksyn, aby pomóc im w konkurowaniu z innymi drobnoustrojami w ich naturalnym środowisku. Kiedy takie bakterie są w stanie dostać się do żywego żywiciela, napotykają ogromne zapasy składników odżywczych, ciepłe warunki i obfitość wody. Umożliwia to drobnoustrojom szybką proliferację, znacznie przekraczającą zdolność układu odpornościowego do obrony, jak bakterie prokariotyczne posiadają znacznie większą zdolność do namnażania niż układ odpornościowy gospodarza. Połączenie obciążenia bakteryjnego i zdolności do namnażania jest podstawą zdolności drobnoustrojów do wywoływania masowej infekcji. Równocześnie z taką szybką proliferacją następuje masowa produkcja egzotoksyn, które powodują poważne uszkodzenia lokalnej tkanki żywiciela. Jedną z takich egzotoksyn jest toksyna alfa , która jest wytwarzana przez C. perfringens i jest kluczowym czynnikiem wirulencji w jej patogenezie.

Masywna infekcja, poważne obrażenia i wyczerpanie zdolności odpornościowych gospodarza skutkują posocznicą obejmującą cały organizm . Wynika to częściowo z obciążenia układu odpornościowego, odpowiedniego uwalniania cytokin zapalnych i dystrybucji toksyn bakteryjnych. Masowa infekcja prawdopodobnie doprowadzi do śmierci w wyniku połączenia ogólnoustrojowego wstrząsu septycznego i niezamierzonych szkodliwych skutków odpowiedzi immunologicznej. U zwierząt niepełnosprawność i cierpienie spowodowane przez wszystkie te czynniki znacznie zwiększają prawdopodobieństwo drapieżnictwa. [ potrzebne źródło ]

Diagnoza

W diagnostyce zgorzeli gazowej można zastosować różne metody diagnostyczne. Ze względu na niewielką częstość martwicy mięśni jest to rozpoznanie łatwe do przeoczenia. Ponieważ infekcje bakteryjne w większości wykazują te same objawy, rzadko zdarza się wczesne rozpoznanie zgorzeli gazowej. Niejednoznaczne objawy tylko przyczyniają się do gorszego rokowania. Metody diagnostyczne obejmują:

  • Biopsja dotkniętej tkanki
  • Posiewy płynów z dotkniętego obszaru
  • Rezonans magnetyczny do wizualizacji martwiczych tkanek podskórnych
  • Promienie rentgenowskie kieszeni powietrznych w dotkniętych tkankach
  • Mikroskopowa identyfikacja szczepu bakterii pobranego z płynów obszaru dotkniętego chorobą
  • Barwienie metodą Grama

Leczenie

Leczenie polega zwykle na oczyszczeniu i wycięciu rany , w wielu przypadkach konieczna jest amputacja . Rozpuszczalne w wodzie antybiotyki (takie jak penicylina) same w sobie nie są skuteczne, ponieważ nie penetrują niedokrwionych mięśni wystarczająco, aby były skuteczne. Penicylina jest skuteczna przeciwko C. perfringens . Gdy zgorzel gazowa wystąpi w takich okolicach jak jama brzuszna, pacjent może być leczony w komorze hiperbarycznej , który zawiera atmosferę bogatą w tlen pod ciśnieniem. Tlen nasyca zakażone tkanki i tym samym zapobiega wzrostowi bezwzględnie beztlenowych Clostridia. Wzrost C. perfringens zostaje zahamowany, gdy dostępność tlenu odpowiada ciśnieniu parcjalnemu około 9–10 kPa (w normalnych warunkach 4–5 kPa we krwi żylnej, 11–13 kPa w tętnicach i 21 kPa w powietrza na poziomie morza), więc jeśli leczenie rozpocznie się wcześnie, schorzenie to można w większości wyleczyć.

Rokowanie

Nieleczona zgorzel gazowa jest potencjalnie śmiertelną infekcją. Wczesna diagnoza typu infekcji i gatunku wywołującego infekcję znacznie poprawi rokowanie. Środki zapobiegawcze są powszechnie stosowane w placówkach medycznych w celu powstrzymania infekcji bakteryjnych u pacjentów. Zmniejszenie podatności na infekcje sprzyja lepszemu rokowaniu poprzez przestrzeganie zasad higieny i zapobieganie zarażeniu się chorobami powodującymi niedotlenienie lub stan obniżonej odporności. [ potrzebne źródło ]

Po ustąpieniu martwicy mięśni pacjenci często wymagają dalszej opieki po szkodliwych skutkach spowodowanych infekcją. Przeszczepy skóry są często wymagane po usunięciu martwiczych tkanek. Byli pacjenci nadal będą wymagać tlenoterapii hiperbarycznej, aby zapobiec nawrotom infekcji.

Epidemiologia

Clostridium występują obficie w glebie, zwłaszcza w glebie wykorzystywanej do hodowli zwierząt. W placówkach medycznych rozwija się, gdy panują niehigieniczne warunki. W Stanach Zjednoczonych częstość występowania martwicy mięśni wynosi tylko około 1000 przypadków rocznie.

Podczas I wojny światowej i II wojny światowej martwicę mięśni wywołaną przez Clostridium stwierdzono w 5% ran, ale wraz z poprawą pielęgnacji ran, antyseptyką i stosowaniem antybiotyków częstość występowania spadła do 0,1% zakażeń ran związanych z wojną podczas wojny w Wietnamie .

Przy najlepszej opiece — w tym wczesnym rozpoznaniu, leczeniu chirurgicznym, antybiotykoterapii i tlenoterapii hiperbarycznej — śmiertelność wynosi 20-30% i może wynosić zaledwie 5-10%. Nieleczona choroba ma 100% śmiertelność.

Dodatkowe obrazy

Zobacz też