Diphtheria (Corynebacterium diphtheriae )

Coryne=club-shaped

Η διφθερίτιδα είναι μια οξεία τοξική λοίμωξη που προκαλείται από τοξινογενή είδη Corynebacterium, συνήθως Corynebacterium diphtheriae και, λιγότερο συχνά, τοξικογόνα στελέχη του Corynebacterium ulcerans. Παρόλο που η διφθερίτιδα μειώθηκε από μια κύρια αιτία θανάτου παιδικής ηλικίας σε μια ιατρική σπανιότητα στο Δυτικό ημισφαίριο στις αρχές του 20ού αιώνα, οι επαναλαμβανόμενες υπενθυμίσεις της ευθραυστότητας αυτής της επιτυχίας, ιδιαίτερα σε περιοχές συγκρούσεων, τονίζουν την ανάγκη να συνεχιστεί η δυναμική προώθηση αυτών των ίδιων αρχών ελέγχου σε ολόκληρη την παγκόσμια κοινότητα

ΑΙΤΙΟΛΟΓΙΑ

Τα κορυνοβακτήρια είναι αερόβιοι ή προαιρετικά αναερόβιοι, χωρίς κάψα, μη σπορογόνοι, ως επί το πλείστον μη κινητικοί, πλειομορφικοί, Gram-θετικά βάκιλλοι.

Το C. diphtheriae είναι μακράν ο συχνότερα απομονωμένος παράγοντας διφθερίτιδας.

Το C. ulcerans απομονώνεται συχνότερα από ζωικές πηγές και μπορεί να προκαλέσει ανθρώπινες ασθένειες παρόμοιες με το C. diphtheriae.

Για την απομόνωση απαιτείται εκλεκτικό μέσο (π.χ., άγαρ αίματος κυστίνης-τελουρίτη ή άγαρ Tinsdale) που αναστέλλει την ανάπτυξη ανταγωνιστικών οργανισμών και, όταν ανάγεται από το C.diphtheriae, καθιστά τις αποικίες γκριζομαύρες.

Η διαφοροποίηση του C. diphtheriae από το C. ulcerans βασίζεται στη δραστικότητα ουρεάσης. Το C. ulcerans είναι θετικό στην ουρεάση.

Τέσσερις βιότυποι του C. diphtheriae (mitis, intermedius, belfanti, gravis) είναι ικανοί να προκαλέσουν διφθερίτιδα και διαφοροποιούνται από τη μορφολογία των αποικιών, την αιμόλυση και τις αντιδράσεις ζύμωσης.

Όλοι οι βιότυποι του κορυνοβακτηρίου της διφθέριας μπορεί να είναι τοξινογόνοι ή μη τοξινογόνοι . Η ικανότητα παραγωγής διφθεριτικής τοξίνης προκύπτει από την απόκτηση ενός λυσογόνου κορυνοβακτηριοφάγου είτε από το C. diphtheriae είτε από το C. ulcerans, το οποίο κωδικοποιεί για το γονίδιο της διφθεριτικής τοξίνης και προσδίδει δυνατότητα παραγωγής διφθερίτιδας σε αυτά τα στελέχη. Έτσι, τα αυτόχθονα μη τοξινογόνα C. diphtheriae μπορούν να καταστούν τοξινογόνα και να προκαλέσουν νόσους μετά την εισαγωγή ενός τοξινογόνου C. diphtheriae.

Τα βακτήρια παραμένουν περιορισμένα στα επιφανειακά στρώματα των του δέρματος ή των βλεννογονικών επιφανειών , επάγοντας μια τοπική φλεγμονώδη αντίδραση. Μερικές μέρες μετά την έναρξη της λοίμωξης του αναπνευστικού συστήματος , σχηματίζεται μια πυκνή ψευδομεμβράνη , η οποία προσκολλάται στους ιστούς.

Τα μη τοξινογόνα στελέχη του κορυνοβακτηρίου της διφθερίτιδας μπορούν να προκαλέσουν φαρυγγίτιδα και σπανίως άλλες διηθητικές λοιμώξεις , περιλαμβανομένων της μυοκαρδίτιδας και των λοιμώξεων που προκαλούνται από την παρουσία ξένων σωμάτων.

ΤΟΞΙΝΗ ΔΙΦΘΕΡΙΑΣ

Τα τοξινογόνα στελέχη παράγουν μια εξωτοξίνη (τύπου Α-Β) , η οποία αποτελείται από από μια ενεργό (καταλυτική) υπομονάδα Α και μια υπομονάδα σύνδεσης Β , η οποία διευκολύνει την κυτταρική είσοδο της υπομονάδας Β, καθώς συνδέεται στον υποδοχέα της δηλ τον Heparin Binding Epidermal Growth Factor-HBEGF

Η τοξίνη (εξωτοξίνη) της διφθερίτιδας , μια ADP-ριβοσυλάση , αναστέλει την πρωτεινοσύνθεση σε όλα τα κύτταρα και προκαλεί τοπική νέκρωση ιστών , περιλαμβανομένων των μυοκαρδιακών , νεφρικών και περιφερικών νευρικών κυττάρων , οδηγώντας σε μυοκαρδίτιδα , οξεία σωληναριακή νέκρωση και καθυστερημένη δίοδο της νευρικής ώσης στα περιφερικά νεύρα. Η εξωτοξίνη απελευθερώνεται από το βακτηριακό κύτταρο, καθώς το κύτταρο του ξενιστή μεταβολίζει το βακτηριακό κύτταρο. Είναι του τύπου Α=Β, όπου Α η ενεργός, ενζυμική  υπομονάδα και Β η υπομονάδα που συνδέεται με τον υποδοχέα ( HBEGF) και ενδοκυτταρώνει την Α-υπομονάδα. Η Α-υπομονάδα αναστέλλει τη δράση του παράγοντα επιμήκυνσης 2 , άρα τη σύνθεση των πρωτεϊνών

Ως πρωτείνη , η εξωτοξίνη της διφθέριας κωδικοποιείται από ένα γονίδιο, το tox -γονίδιο . Πως εισήχθη το γονίδιο στο κύτταρο της διφθέριας ? Από έναν φάγο (β-φάγο), τον λυσογόνο βακτηριοφάγο.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΟΥ ΓΟΝΙΔΙΟΥ ΤΟΧ ΣΤΟ ΧΡΩΜΟΣΩΜΑ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ

Πως εισήχθη το γονίδιο στο κύτταρο της διφθέριας ? Από έναν φάγο (β-φάγο), τον λυσογόνο βακτηριοφάγο. Ο φάγος αυτός είναι αρκετά εγκρατής :

·        Δεν είναι αναγκαστικά λυτικός (έτσι ώστε να καταστρέφει το βακτήριο άμεσα)

·        Μπορεί να κάνει λυσογονικό κύκλο- δηλαδή, να ενσωματωθεί στο χρωμόσωμα του βακτηρίου

ΓΙΑΤΙ ΕΓΙΝΕ ΑΥΤΗ Η ΕΙΣΑΓΩΓΗ?

Ένα ερώτημα που πρέπει να απαντηθεί εδώ είναι το γιατί ο φάγος εισέρχεται στο κύτταρο του κορυνοβακτηριδίου της διφθέριας?

Διότι η είσοδος του φάγου στο κύτταρο αποτελεί εξελικτική στρατηγική επιβίωσης . Έτσι :

Επιβίωση: Ο φάγος ξέρει ότι ένας λυτικός κύκλος θα κάνει το βακτήριο μη λειτουργικό. Αντ' αυτού, ενσωματώνεται και "ζει" με το βακτήριο

Αντιγραφή: Οι προφάγοι αντιγράφονται με το βακτηριακό DNA όταν το βακτήριο διαιρείται — ο φάγος έχει εξασφαλίσει την αναπαραγωγή του χωρίς να σκοτώσει τον ξενιστή

Λάθος: Κάτω από ορισμένες συνθήκες (π.χ., έλλειψη θρεπτικών συστατικών, φάσμα, UV ακτινοβολία), ο προφάγος μπορεί να "ξυπνήσει" και να εισέλθει σε λυτικό κύκλο

 

ΥΠΑΡΧΕΙ ΚΕΡΔΟΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΙΣΟΔΟ ΤΟΥ ΦΑΓΟΥ ΣΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟ?

Όμως στη διαδικασία αυτή κερδίζει και το μικροβιακό κύτταρο. Πως ?

Ανοσία έναντι άλλων φάγων : Ένα βακτήριο που ήδη περιέχει έναν προφάγο παρουσιάζει αντίσταση στη  λοίμωξη από άλλους φάγους (ένας τύπος "ανοσίας" από έναν ήδη υπάρχοντα φάγο). Αυτό ονομάζεται λυσογονική ανοσία ή ανοσία στην υπερλοίμωξη  (lysogenic immunity ή immunity to superinfection)

Απόκτηση νέων ιδιοτήτων: Ο φάγος μπορεί να φέρει γονίδια που ωφελούν το βακτήριο (π.χ., αντοχή σε αντιβιοτικά, παραγωγή τοξινών που αποδίδουν κυτταρολυτική ενέργεια κ.λπ.). Αυτό ονομάζεται  οριζόντια γονιδιακή μεταφορά (horizontal gene transfer).

Ρύθμιση της έκφρασης γονιδίων: Ο προφάγος μπορεί να φέρει ρυθμιστικά στοιχεία που αλλάζουν τη γονιδιακή έκφραση του βακτηρίου με τρόπους που ευνοούν την επιβίωσή του.

ΠΟΙΟΣ Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΤΟΧ ΓΟΝΙΔΙΟΥ?

Το γονίδιο tox κωδικοποιεί για τη διφθεριτική τοξίνη, η οποία είναι ο κύριος παράγοντας παθογονείας του C. diphtheriae και είναι υπεύθυνη για τη κλινική εκδήλωση και τη θνησιμότητα της διφθερίτιδας.

Φυσική Τοποθέτηση

Το γονίδιο tox φέρεται από ορισμένους βακτηριοφάγους που εισάγονται στο βακτηριακό χρωμόσωμα μέσω λυσογονίας· επομένως, το γονίδιο tox υπάρχει μόνο στον τοξιγονικό τύπο (ικανό να παράγει διφθεριτική τοξίνη) του C. diphtheriae.

Μέγεθος: Περίπου 1.605 bp (που κωδικοποιούν 535 αμινοξέα)

Δομή του Γονιδίου tox

Το γονίδιο tox έχει ακριβή δομή με τρία λειτουργικά τμήματα:

Υποκινητής (με operator site για DtxR)

│

├─ 5' UTR (Untranslated Region) →RBS (Ribosomal Binding Site - Shine-Dalgarno)

├─ CDS (Coding DNA Sequence) ~ 1605 bp

│  │

│  ├─ Signal Sequence (N-terminus) - (κωδικοποιεί για~25-30 αα για έκκριση)

│  │

│  ├─ Fragment B (δεσμευτικό/διεισδυτικό τμήμα)-  (κωδικοποιεί για~207 αα)

│  │

│  └─ Fragment A (κατάλυτης)- (κωδικοποιεί για~193 αa)

├─ Κωδικόνιο τερματισμού (TAA)

└─ 3' UTR

   └─ Ακολουθία τερματισμού

Ο Ρόλος του tox Στον Κύκλο Ζωής του Βακτηρίου

1. Ορισμός Τοξιγονικότητας

Η παρουσία του γονιδίου tox διακρίνει τα τοξιγονικά στελέχη από τα μη-τοξιγονικά στελέχη. Υπάρχουν ωστόσο μερικά "ανώμαλα" στελέχη, γνωστά ως "nontoxigenic tox-bearing" (NTTB), στα οποία το γονίδιο υπάρχει αλλά δεν παράγει λειτουργική τοξίνη λόγω μεταλλάξεων ή διαταραχών της ρύθμισης.

2. Έκφραση υπό Ορισμένες Συνθήκες

Ο κύριος ρόλος του tox είναι να ενεργοποιείται σε συγκεκριμένες συνθήκες περιβάλλοντος:

• Έλλειψη σιδήρου: Όπως έχουμε δει, η έκφραση του tox ρυθμίζεται από τον DtxR
• Στρες περιβάλλοντος: Η τοξίνη χρησιμοποιείται ως "όπλο" για την απελευθέρωση πόρων (σιδήρου) από νεκρά κύτταρα
• Επιβίωση: Σε δύσκολες συνθήκες, το βακτήριο παράγει τοξίνη → καταστρέφει γειτονικά κύτταρα → απελευθερώνει θρεπτικά συστατικά

3. Ενσωμάτωση στο Χρωμόσωμα

Το tox δεν είναι ένα "φυσικό" βακτηριακό γονίδιο — είναι δανεισμένο από τον φάγο:

Β-phage (εκτός του βακτηρίου) → Φέρει το tox gene (DNA του φάγου) → Εισέρχεται στο C. diphtheriae → Ενσωμάτωση → Προφάγος → Το tox είναι τώρα μέρος του βακτηριακού χρωμοσώματος

Γονίδιο dtxR

Το γονίδιο dtxR κωδικοποιείται στο χρωμόσωμα του C. diphtheriae και κωδικοποιεί για τη πρωτεΐνη DtxR (diphtheria toxin repressor), τον καταστολέα της διφθεριτικής τοξίνης.

Σημαντικό: Ενώ το γονίδιο tox φέρεται από τον φάγο, το γονίδιο dtxR είναι χρωμοσομικό -δηλαδή φυσικό γονίδιο του C. diphtheriae.

Ο Κύριος Ρόλος: Σιδηρο-Εξαρτώμενη Ρύθμιση της Έκφρασης του tox

Το dtxR είναι ένα "iron-activated global transcription regulator" — δηλαδή, ένας καθολικός ρυθμιστής που ελέγχει πολλά γονίδια, όχι μόνο το tox.

Ο Μηχανισμός - Δύο Καταστάσεις

Κατάσταση 1: Σίδηρος ΠΑΡΟΝ (Fe2+ υψηλό)

Fe2+ ↑ (Υψηλή συγκέντρωση)

├─→ Fe2+ δεσμεύεται στο σημείο σύνδεσης μετάλλων 1 & 2 του DtxR μονομερούς

├─→ Ενεργοποιείται το "DNA-binding helix-turn-helix" μοτίβο

├─→ DtxR μονομερή → ΟΜΟΔΙΜΕΡΗ(δύο DtxR μόρια ενώνονται)

│   (Apo-DtxR = ανενεργό; Holo-DtxR = Fe-bound = ενεργό)

├─→ Τα δύο ομοδιμερή (= τετραμερές σύμπλεγμα, δηλαδή 4 DtxR μόρια) προσδένονται στον tox OPERATOR

├─→ Εμποδίζουν  τη μεταγραφή του tox γονιδίου

└─→ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ: Η τοξίνη ΔΕΝ παράγεται (βακτήριο "ήσυχο")

Κατάσταση 2: Σίδηρος ΑΠΩΝ (Fe2+ χαμηλό/απών)

Fe2+ ↓ (Έλλειψη) → Ο σίδηρος δεν δεσμεύεται στο DtxR → Apo-DtxR (δεν έχει Fe) παραμένει στη μονομερή μορφή   (Ανενεργό)→ Το DtxR δεν μπορεί να σχηματίσει ομοδιμερές → Τα monomers διαχέονται → αποσυνδέονται από τον operator→ Ο υποκινητής του tox ξεκαθαρίζεται→ Η RNA polymerase μπορεί να προσδεθεί και να μεταγράψει→ 

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ: Η τοξίνη ΠΑΡΆΓΕΤΑΙ ΜΕΓΙΣΤΟΠΟΙΗΜΕΝΑ & το Βακτήριο "χτυπά" τα γύρω κύτταρα για σίδηρο

Έτσι είναι δυνατόν όμως να αναστείλουμε τη δράση αυτού του γονιδίου , όταν αυξηθεί η συγκέντρωση του σιδήρου. Σε υψηλές συγκεντρώσεις σιδήρου ενεργοποιείται ο Καταστολέας της Διφθεριτιδικής Τοξίνης (Diphtheria Toxin Repressor), ο οποίος καταστέλλει τη μετάφραση του tox-γονιδίου. Με άλλα λόγια οι υψηλές συγκεντρώσεις σιδήρου είναι τοξικές για τη διφθέρια (ο σίδηρος είναι τοξικός  και για τον άνθρωπο-όταν ο σίδηρος είναι ελεύθερος -αντίδραση Fenton-τότε δημιουργεί ελεύθερες τοξικές ρίζες).

Στη συνέχεια και για να μπορέσει η εξωτοξίνη να ενεργοποιηθεί , πρέπει να αποκοπεί (1^η διάσπαση) από από μια οδηγό -αλληλουχία (αλληλουχία Ν-τελικού πεπτιδίου που είναι προσκολλημένο σε μια πρωτείνη ,  leader sequence), υπό τη δράση μιας πρωτεάσης & εφόσον η εξωτοξίνη έχει φτάσει στον προορισμό της & δεν αποτελεί μέρος της τελικής λειτουργικής (έξωτοξίνης) πρωτείνης

Ν.Β !!! Ποιος ο ρόλος της leader sequence? 1) Στόχευση στην Εκκριτική Οδό: Κατευθύνει την πρωτεΐνη στο ενδοπλασματικό δίκτυο, όπου εισέρχεται στην εκκριτική οδό για επεξεργασία και έκκριση & 2) Εισαγωγή στη μεμβράνη: Βοηθά την πρωτεΐνη να διασχίσει τη μεμβράνη του ενδοπλασματικού δικτύου για να γίνει πρωτεΐνη μεμβράνης.

Στη συνέχεια και μόλις το N-τελικό άκρο της πρωτείνης  της τοξίνης εξέλθει από την άλλη πλευρά της μεμβράνης του διφθεριτιδικού κυττάρου ενεργοποιείται η πεπτιδάση σηματοδότησης (Signal Peptidase -πρωτεάση που ζει στη μεμβράνη), αναγνωρίζει την αλληλουχία σηματοδότησης (signal sequence) και διασπά την πρωτείνη μεταξύ του πεπτιδίου σηματοδότησης (signal peptide ~25 αα-2ρη διάσπαση) και της ώριμης κύριας πρωτεΐνης.

Το ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ είναι ότι το  Signal peptide θα διαλυθεί και η Ώριμη τοξίνη (535 αα) θα απελευθερωθεί στο Εξωκυττάριο περιβάλλον. Εκεί η ώριμη τοξίνη   έχει τώρα ολόκληρη τη μορφή της με:

-Τμήμα B (δεσμευτικό/διεισδυτικό)

-Τμήμα Α (κατάλυτης)

-Δύο δισουλφιδικές γέφυρες που ενώνουν τα τμήματα

είναι ανθεκτική στα γαστρικά υγρά και το ρΗ του αίματος και η τοξίνη είναι πλήρως λειτουργική αλλά όχι ενεργοποιημένη, ενώ μπορεί να διαχέεται ελεύθερα ώστε να επιτεθεί στα κύτταρα του ξενιστή. Εδώ είναι και το σημαντικά χρονικό σημείο στο οποίο πρέπει να χορηγηθεί η διφθεριτιδική αντιτοξίνη , πριν εισέλθει στα κύτταρα του ξενιστή, στο εσωτερικό των οποίων δεν μπορεί να εισχωρήσει η αντιτοξίνη

Στο περιβάλλον του διφθεριτιδικού κυττάρου, δηλ στο φάρυγγα, η τοξίνη βρίσκει πρόσβαση στα αιμοφόρα αγγεία της φλεγμαίνουσας περιοχής, στα οποία συνδέεται με πρωτεΐνες πλάσματος (αλβουμίνη) με αποτέλεσμα τη διασπορά της σε όλα τα όργανα και τους ιστούς .

Το επόμενο στάδιο στο μεταβολισμό της τοξίνης είναι η είσοδός της στο κύτταρο των διαφόρων οργάνων-αγαπά ιδιαίτερα την καρδιά , το νευρικό σύστημα και το νεφρικό ιστό. Επομένως για την είσοδό της στα εκάστοτε κύτταρα του ξενιστή απαιτείται η σύνδεσή της με τον αντίστοιχο υποδοχέα της . Για όλα τα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος ο υποδοχέας είναι κοινός και είναι ο Heparin-Binding EGF-like Growth Factor (HB-EGF). Επομένως το τμήμα Β της τοξίνης δεσμεύεται στον υποδοχέα HB-EGF σε μια καλυμένη από πρωτείνες εσοχή του κυττάρου του ξενιστή -κατά ένα clathrin-διαμεσολαβούμενο τρόπο-και εισέρχεται στο κύτταρο (ενδοκυττάρωση) σχηματίζοντας ένα κυτταροπλασματικό κυστίδιο, το οποίο περιέχει την τοξίνη & τον υποδοχέα της

Τι συμβαίνει στην πραγματικότητα?

Μόλις η υπομονάδα Β συνδεθεί στον HB-EGF, το σύμπλεγμα εντοπίζεται σε μια περιοχή της μεμβράνης , το οποίο προετοιμάζεται για ενδοκυττάρωση. Κάτω από το σύμπλοκο τοξίνης-υποδοχέα , συγκεντρώνονται μεμονωμένα μόρια κλαθρίνης, ενώ ταυτόχρονα δεσμεύονται σε προσαρμοστικές πρωτείνες (adaptor πρωτεΐνες (AP-2)), οι οποίες έχουν ήδη δεσμεύσει τον υποδοχέα από την εσωτερική πλευρα. Σε αυτή τη φάση σχηματίζεται ένα πεντάγωνο ή εξάγωνο καλάθι (σαν μπάλα ποδοσφαίρου), σταθεροποιώντας το δίκτυο κλαθρίνης. Ακολουθεί το στάδιο της εγκόλπωσης, όπου η κλαθρίνη και οι adaptors έλκουν τη μεμβράνη προς τα  εσω (κυτταρόπλασμα), με αποτέλεσμα να δημιουργείται μια εσοχή, η οποία μοιάζει με ένα «κουβάρι που κρέμεται από ένα στενό λαιμό»

Μόλις κρεμαστεί το κουβάρι της κλαθρίνης, αρχίζει να συγκεντρώνεται μια GTPase- η δυναμίνη-η οποία περιτυλίγεται γύρω από το λαιμό του κυστιδίου ως δακτυλίδι, ενώ η επακόλουθη υδρόλυση της GTP, οδηγεί σε αλλαγή της διαμόρφωσής της με αποτέλεσμα την αποκοπή του κυστιδίου από την κυτταρική μεμβράνη και την απελευθέρωσή του στο κυτταρόπλασμα, με ταυτόχρονη απελευθέρωση της κλαθρίνης. Η ενδοκυττάρωση του κυστιδίου  ακολουθείται από τη μεταφορά του συμπλόκου στο πρώιμο (ρΗ=6, αδρανείς πρωτεάσες, διαλογή του περιεχομένου-ανακύκλωση ή προς όψιμο ενδοσωμάτιο)  και όψιμο ενδοσωμάτιο (ρΗ=4,5-5,0, ενεργείς πρωτεάσες, καταστροφή περιεχομένου). Ακολουθεί η οξινοποίηση του ενδοσώματος (απαραίτητη για τη δράση των πρωτεασών, πρέπει να ελατττωθεί το ρΗ) λόγω της δραστηριότητας μιας κενοτοπικής (v)ATPάσης, η οποία οδηγεί σε είσοδο των  H+ - ιόντων από το κυτταρόπλασμα (ρΗ=7,4). Η οξινοποίηση προκαλεί δομικές αλλαγές στην τοξίνη (κυρίως στο τμήμα B) , ξεδίπλωμα του τομέα μετατόπισης και εισαγωγή του στην ενδοσωμική μεμβράνη, όπου σχηματίζει έναν πόρο με διάμετρο περίπου 20 Å. Για να συμβούν αυτά η φουρίνη (ενδοσωμική πρωτεάση) & οι γενικότερες ενδοσωμικές  πρωτεάσες που δρούν σε όξινο ρΗ, διασπούν τους δισουλφιδικούς δεσμούς και απελευθερώνουν τις 2 υπομονάδες, Α& Β, οι οποίες όμως παραμένουν μέσα στο όψιμο ενδοσωμάτιο. Ακολουθεί η απελευθέρωση της υπομονάδας Α στο κυτταρόπλασμα για την οποία υπάρχουν 2 θεωρίες σχετικά με τον τρόπο που επιτυγχάνεται αυτή η απελευθέρωση : στην πρώτη η υπομονάδα Β παραμένει στη μεμβράνη (ενδεχομένως "σχηματίζει κανάλι" ή "πόρο") & πιθανά η υπομονάδα  A χρησιμοποιεί αυτό το κανάλι για να διαφύγει, ενή μια άλλη θεωρία αποδέχεται ότι η υπομονάδα Β προκαλεί "membrane destabilization" που επιτρέπει την έξοδο της υπομονάδας  Α. Αποτέλεσμα είναι η υπομονάδα Α να εισέρχεται στο κυτταρόπλασμα

Η Α-υπομονάδα περιέχει καταλυτική περιοχή , η δε Β-υπομονάδα περιέχει 2 περιοχές : την Περιοχή Σύνδεσης με τον Υποδοχέα (ΠΣΥ) & την Περιοχή Μετατόπισης (ΠΜ). Η ΠΣΥ συνδέεται με τον υποδοχέα , ενώ η ΠΜ βοηθά την ενεργό υπομονάδα Α να μετακινηθεί στο εσωτερικό του κυττάρου του ξενιστή .

Η διαδικασία μετατόπισης περιλαμβάνει κυτταρικές πρωτεΐνες όπως το σύμπλεγμα COPI και μια κυτταροπλασματική θειορεδοξινική αναγωγάση, ενώ η αναδίπλωση του καταλυτικού τομέα και η ενεργοποίηση της δραστικότητας της ADP ριβοζυλτρανσφεράσης του υποστηρίζεται από την συνοδό πρωτεΐνη Hsp90. Στη συνέχεια, η καταλυτική περιοχή ADP ριβοζυλιώνει τον παράγοντα επιμήκυνσης 2 (EF-2) του κυττάρου ξενιστή, αναστέλλοντας τη σύνθεση των πρωτεινών στο κύτταρο και προκαλώντας απόπτωση.

Γιατί το Κύτταρο Δημιουργεί Πρώιμο και Όψιμο Ενδοσωμάτιο;

Το κύτταρο όταν υποδέχεται κάποιο καινούργιο, ξένο σώμα, υλικό , πρωτείνη , οφείλει να το διαχειριστεί και να το αξιολογήσει . Κάποιες από αυτές τις νεοεισερχόμενες ουσίες είναι χρήσιμες οπότε θα επαναχρησιμοποιηθούν και άρα θα ανακυκλωθούν (πχ HB-EGF), ενώ κάποιες άλλες θα χαρακτηρισθούν ως άχρηστες και θα αποδομηθούν ή ως επικίνδυνες και θα πρέπει να καταστραφούν . Η ανακύκλωση όπως και αξιολογηση των ουσιών αυτών γίνεται στο πρώιμο ενδοσωμάτιο-το πρώιμο ενδοσωμάτιο δεν κάνει πρωτεόλυση, αξιολογεί , ανακυκλώνει ή προωθεί . Αν αξιολογηθούν ως χρήσιμες οι ουσίες αυτές θα ανακυκλωθούν . Αν αξιολογηθούν ως άχρηστες ή επικίνδυνες θα κατευθυνθούν προς το όψιμο ενδοσωμάτιο όπου και θα αποδομηθούν ή θα καταστραφούν. Λόγω του χαμηλού ρΗ οι πρωτεάσες ενεργοποιούνται και αποδομούν τις ουσίες που περιέχονται στο όψιμο ενδοσωμάτιο. ότι επιβιώσει ή περισσέψει , οδηγείται προς το λυσσοσωμα, στο οποί γίνεται η τελική και οριστική αποικοδόμηση

Αξιολογηση στο Πρώιμο Ενδοσωμάτιο-Ο ρόλος της σηματοδότησης

Κάθε πρωτείνη/ουσία που εισέρχεται στο κύτταρο θα πρέπει να κατευθυνθεί προς μια οδό επεξεργασίας. Σημαντικό ρόλο στη διαδικασία αυτή παίζει η σηματοδότηση που δέχεται το κύτταρο. Οι προσαρμοστικές πρωτείνες είναι αυτές που αναγνωρίζουν τις  αλληλουχίες σημάτων . Έτσι αν αναγνωρίσουν :

 -Αλληλουχία Διλευκίνης θα στείλουν την πρωτείνη για ανακύκλωση

-Αλληλουχία KFERQ θα στείλουν την πρωτείνη για Chaperone-διαμεσολαβούμενη αυτοφαγία

- M6P (Mannose-6-Phosphate, η οποία προστίθεται μετά τη μετάφραση) θα κατευθύνουν την πρωτείνη προς το λυσοσωμα (αργή διαδικασία)  διότι την αναγνωρίζουν ως πρωτεάση, η οποία στο λυσόσωμα θα αποδομήσει το περιεχόμενό του. ΝΒ!!! Πριν αναχωρήσει από το σύστημα Golgi η M6P συνδέεται με τον υποδοχέα της δημιουργώντας ένα σύμπλοκο, το οποίο θα ταξιδέψει από το πρώιμο (τρανζιτ διέλευση), στο όψιμο ενδοσωμάτιο και στη συνέχεια στο λυσόσωμα, στο οποίο το σύμπλοκο θα διασπαστεί , ο υποδοχέας θα ανακυκλωθεί & η πρωτεάση θα αποδομήσει το περιεχόμενο του λυσοσώματος

- Ubiquitin θα κατευθύνουν την πρωτείνη προς το πρωτεασωμα για αποδόμηση και διάσπαση σε πολύ μικρά πεπτίδια (ταχύτατη διαδικασία). Η ουμπικουιτίνη προστίθεται στην πρωτείνη στο ενδοπλασματικό δίκτυο ή στο κυτταρόπλασμα, μέσω της δράσης των Ε3 λιγασών της ουμπικουιτνης (που βρίσκονται στον πυρήνα , στο κυτταρόπλασμα και στο ΕΔ) οδηγώντας την πρωτείνη προς το πρωτεασωμα (αναγνώριση, από-ουβουιτινοποιηση, ξεδίπλωμα της πρωτείνης, διάσπαση σε πολύ μικρά πεπτίδια, ανακύκλωση πεπτιδίων) όπου υφίστανται αποδόμηση

Άρα μια πρωτείνη μπορεί να αξιολογηθεί ως πρωτεάση ή να οδηγηθεί σε ανακύκλωση, αυτοφαγία , αποδόμηση

Ορισμένες πρωτείνες διαθέτουν ένα ΥΒΡΙΔΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ, δηλ. διαθέτουν :

-M6P targeting signal (lysosomal)→ "Κανονικά" πάνε σε lysosome

-Ubiquitination site → "Αν χρειαστεί να σβηστούν γρήγορα" → Μπορούν να αποσταλούν στο proteasome

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ: Ευελιξία ελέγχου εφόσον έχουν δύο επιλογές, απλά δύο ταχύτητες

ΕΠΙΔΗΜΙΟΛΟΓΙΑ  

Δεξαμενή : μόνο ο άνθρωπος

Διάδοση : μέσω των σταγονιδίων της αναπνευστικής οδού & μέσω της επαφής με τις εκκρίσεις από τις δερματικές βλάβες

Περίοδος επώασης : 2-5 μέρες (εύρος 1-10)

Διάρκεια μεταδοτικότητας : ι) σε μη θεραπευμένα άτομα , οι μικροοργανισμοί είναι παρόντες στις εκκρίσεις από τη μύτη και το φάρυγγα & από τον οφθαλμό και τις δερματικές βλάβες για 2-6 εβδομάδες μετά τη λοίμωξη ιι) άτομα τα οποία έλαβαν αγωγή συνήθως 48 ώρες μετά την έναρξη της αγωγής , καθίστανται μη μεταδοτικά

Μετάδοση : προκύπτει λόγω της στενούς επαφής με ασθενείς ή φορείς της νόσου. Οι άνθρωποι που ταξιδεύουν σε ενδημικές περιοχές ή άτομα τα οποία έρχονται σε επαφή με ταξιδιώτες από αυτές τις περιοχές , βρίσκονται σε αυξημένο κίνδυνο να προσβληθούν από τον μικροοργανισμό. Σπανίως τα αντικείμενα τα οποία έχουν πιάσει ασθενείς ή τα γαλακτοκομικά προιόντα μπορούν να έχουν ρόλο στη μετάδοση της νόσου 

Σοβαρή νόσος : εμφανίζεται συχνότερα σε άτομα τα οποία δεν έχουν εμβολιασθεί ή έχουν εμβολιασθεί ανεπαρκώς . Τα πλήρως εμβολιασμένα άτομα μπορεί να είναι φορείς ή να έχουν ήπια φαρυγγίτιδα

Επίπτωση : της αναπνευστικής διφθερίτιδας είναι μεγαλύτερη κατά τη διάρκεια του φθινοπώρου και του χειμώνα , όμως καλοκαιρινές εξάρσεις παρατηρούνται σε περιοχές με θερμά κλίματα , όπου οι δερματικές λοιμώξεις είναι πιο έντονες

Γεωγραφικές περιοχές : παγκοσμίως η διφθερίτιδα εμφανίζεται στην Αφρική , Λατινική Αμερική, Ασία , Μέση Ανατολή & σε μέρη της Ευρώπης , όπου ο εμβολιασμός είναι ανεπαρκής ή  μη υποχρεωτικός

Μόνο η διφθερίτιδα του αναπνευστικού είναι υποχρεωτικά αναφερόμενη .

ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΕΚΔΗΛΩΣΕΙΣ

Διφθερίτιδα Αναπνευστικού Συστήματος

Πρωτοπαθής εστία : αμυγδαλές ή φάρυγγας > μύτη , λάρυγγας Μετά από μια περίοδο επώασης 2-5 ημερών εμφανίζονται τοπικά σημεία & συμπτώματα της φλεγμονής . Ο πυρετός σπανίως είναι μεγαλύτερος από 39 ⁰C. Η λοίμωξη των ρουθουνιών (βρέφη) προκαλεί οροαιματηρή , πυώδη , διαβρωτική ρινίτιδα με σχηματισμό μεμβρανών . Το αβαθές έλκος στα πτερύγια και το άνω χείλος είναι χαρακτηριστικό

Σε διφθερίτιδα των αμυγδαλών και του φάρυγγα , η φαρυγγαλγία είναι το πρώτο σύμπτωμα . Μόνο όμως οι μισοί ασθενείς παρουσιάζουν πυρετό & ακόμη λιγότεροι έχουν δυσφαγία , βράγχος, κακουχία ή κεφαλαλγία. Η ήπια φαρυγγική ερυθρότητα ακολουθείται από μονόπλευρο ή αμφοτερόπλευρο σχηματισμό ψευδομεμβρανών στις αμυγδαλές που αναλόγως εκτείνεται ( δδγ σημείο από GAS φαρυγγίτιδα) και καλύπτει τη σταφυλή , τη μαλακή υπερώα, τον οπίσθιο στοματοφάρυγγα, τον υποφάρυγγα και την περιοχή της γλωττίδας. Το οίδημα των υποκείμενων μαλακών ιστών και η διόγκωση των λεμφαδένων μπορεί να θυμίζει την εμφάνιση «τραχήλου δίκην βοδιού» ( bull neck).

Ο βαθμός της τοπικής επέκτασης σχετίζεται άμεσα με :

-την έκδηλη αδυναμία του ασθενούς

-την εμφάνιση του τραχήλου

-τη θνησιμότητα (από απόφραξη των αεραγωγών ή τις τοξικές επιπλοκές)

Λαρυγγική Διφθερίτιδα

Ο ασθενής αυτός βρίσκεται σε υψηλό κίνδυνο ασφυξίας λόγω του οιδήματος των μαλακών μορίων και του σκληρού αποφράσσοντος εκμαγείου που αναπτύσσεται από αναπνευστικά επιθήλια και νεκρωτικό πήγμα . Η τοποθέτηση τεχνητού αεραγωγού & η αποκόλληση των ψευδομεμβρανών σώζουν τη ζωή του ασθενούς, αλλά οι περαιτέρω αποφρακτικές επιπλοκές είναι συνήθεις και οι συστηματικές τοξικές επιπλοκές αναπόφευκτες  

Δερματική Διφθερίτιδα

Η κλασσική διφθερίτιδα είναι ανώδυνη, μη εξελισσόμενη λοίμωξη που χαρακτηρίζεται από επιφανειακό , μη ιώμενο έλκος με φαιόχρωμη μεμβράνη . Οι δερματικές διφθεριτιδικές λοιμώξεις δεν μπορούν να διακριθούν από το σταφυλοκοκκικό ή στρεπτοκοκικκό κηρίο και συχνά συνυπάρχουν με αυτό.

Στις περισσότερες περιπτώσεις υπάρχει δευτεροπαθής επιμόλυνση :

-υποκείμενης δερματοπάθειας

-διάβρωσης

-εγκαύματος

-δήγματος

-κηρίου

Τα άκρα προσβάλλονται συχνότερα από το κεφάλι ή τον κορμό.

Συμπτώματα : άλγος κι ευασθησία

Σημεία : έλκος , ερύθημα , έκκριμα

Αποικισμός του ρινοφάρυγγα , η συμπτωματική λοίμωξη και τοξικές επιπλοκές εμφανίζονται στη μικρή μειοψηφία των ασθενών  (τοξική μυοκαρδίτιδα, νευροπάθεια, αποφρακτικές επιπλοκές από το αναπνευστικό) 

Διφθερίτιδα σε άλλη θέση

Αυτί : εξωτερική ωτίτιδα

Μάτια : πυώδης & ελκώδης επιπεφυκίτιδα

Γεννητικά όργανα : πυώδης  &  ελκώδης επιπεφυκίτιδα

Η κλινική εικόνα, το έλκος , ο σχηματισμός μεμβράνης & η υποβλεννογόνια αιμοραγία βοηθούν στη διαφοροδιάγνωση της διφθερίτιδας από άλλα μικροβιακά ή ιογενή αίτια

Σπανίως : σηψαιμία -πάντα θανατηφόρα, ενδοκαρδίτιδα -χρήστες ενδοφλέβιων ναρκωτικών , πυωδης αρθρίτιδα-από μη τοξινογόνα στελέχη σε παιδιά κι ενήλικες

Τοξική Μυοκαρδιοπάθεια

(γιατί η καρδιά? διότι έχει τον ίδιο υποδοχέα με τα κύτταρα του ΑΑΣ , δηλ το Heparin Binding Epidermal Growth Factor-HBEGF)

Στο 10-25% των ασθενών με διφθερίτιδα, υπεύθυνη για τος 50-60% των θανάτων

Τι καθορίζει την κλινική εικόνα ?

-η έκταση της στοματοφαρυγγικής νόσου

-η καθυστέρηση στη χορήγηση της αντιτοξίνης

Πότε εμφανίζεται ?

-συνήθως τη 2ρη-3τη εβδομάδα της νόσου

-οξέως την 1τη εβδομάδα -πιθανή η μοιραία κατάληξη

-όψιμα -ως & τη 6^η εβδομάδα της νόσου

Συμπτώματα

-Ταχυκαρδία δυσανάλογη με τον πυρετό (τοξικότητα ή δυσλειτουργία του ΑΝΣ)

-ΗΚΓ : παρατεταμένο διάστημα PR & διαταραχές του  κύματος ST-T

-U/S καρδιάς : διατατική & υπερτροφική μυοκαρδιοπάθεια

-Αρρυθμίες : απλές ή εξελισσόμενες (αποκλεισμοί, κολποκοιλιακός διαχωρισμός, κοιλιακη ταχυκαρδία -μοιραία εξέλιξη)

-Συμφορητική Καρδιακή Ανεπάρκεια : οξείας έναρξης ή ύπουλη

Ιστολογία

Μικρή ή διάχυτη νέκρωση του καρδιακού μυός με οξεία φλεγμονώδη αντίδραση

ΠΡΟΓΝΩΣΗ : α) αυτοί που επιβιώνουν από τις σοβαρές αρρυθμίες μπορεί να έχουν μόνιμες διαταραχές της αγωγιμότητας β)οι υπόλοιποι αναρρώνουν από την τοξική μυοκαρδιοπάθεια πλήρως 

Τοξική Νευροπάθεια

(γιατί το περιφερικό ΝΣ? διότι έχει τον ίδιο υποδοχέα με τα κύτταρα του ΑΑΣ , δηλ το Heparin Binding Epidermal Growth Factor-HBEGF)

Πρόκειται για πολυφασικές επιπλοκές κατά την έναρξη

Οξέως ή 2-3 εβδομάδες μετά την έναρξη της στοματοφαρυγγικής φλεγμονής εμφανίζεται υπαισθησία και τοπική παράλυση της υπερώας. Μπορεί να ακολουθήσει αδυναμία του:

-οπίσθιου φαρυγγικού νεύρου

-λαρυγγικού νεύρου

-προσωπικού νεύρου

που προκαλούν ρινική απήχηση της φωνής , δυσκολία στην κατάποση και κίνδυνο θανάτου από εισρόφηση

Κατά την 5^η εβδομάδα εμφανίζονται νευροπάθειες των κρανιακών νεύρων και οδηγούν σε παράλυση των οφθαλμοκινητικών μυών & του ακτινωτού μυός , που εκδηλώνονται ως στραβισμός, διαταραχές της όρασης ή δυσκολία στην προσαρμογή

10ημέρες ως 3 μήνες μετά τη στοματοφαρυγγική λοίμωξη εμφανίζεται συμμετρική πολυνευροπάθεια που προκαλεί κινητικές διαταραχές και μείωση των εν τω βάθει αντανακλαστικών . Περιγράφεται αδυναμία των εγγύς μυών των άκρων που εξελίσσεται σε αδυναμία των άπω μυών ή αδυναμία των άπω μυών που εξελίσσεται σε αδυναμία των εγγύς μυών . Παράλυση του διαφράγματος μπορεί να εμφανισθεί .

Σπανίως 2-3 εβδομάδες μετά την έναρξη της νόσου η δυσλειτουργία των αγγειοκινητικών νεύρων μπορεί να προκαλέσει υπόταση ή καρδιακή ανεπάρκεια

Διαφορική Διάγνωση Νευρολογικής Διφθερίτιδας

Κατά στάδιο κλινικής εικόνας

Α. Παράλυση μαλθακής υπερώας / φαρυγγικών μυών (πρώιμη φάση)

-Οπισθοφαρυγγικό απόστημα

-Αλλαντίαση

-Μυασθένεια Gravis

-Πολιομυελίτιδα (οφθαλμικός τύπος)

-Σύνδρομο Guillain-Barré με οφθαλμική προσβολή (παραλλαγή Miller Fisher)

Β. Διαταραχές προσαρμογής οφθαλμών / οφθαλμοπληγία

-Αλλαντίαση (χαρακτηριστικά προσβάλλει πρώτα τους οφθαλμούς)

-Μυασθένεια Gravis

-Σύνδρομο Miller Fisher (οφθαλμοπληγία, αταξία, αρεφλεξία)

Γ. Ανιούσα συμμετρική πολυνευροπάθεια (όψιμη φάση)

-Σύνδρομο Guillain-Barré — το πιο σημαντικό διαφοροδιαγνωστικά, καθώς η κλινική εικόνα μοιάζει πολύ

-Αλλαντίαση

-Πορφυρία (οξεία διαλείπουσα)

-Τοξική νευροπάθεια (μόλυβδος, αρσενικό)

-Νόσος Lyme με νευρολογική προσβολή

-Δηλητηρίαση από οργανοφωσφορικά

Διφθεριτιδική Νεφροπάθεια

Παθοφυσιολογία

Η νεφρική βλάβη στη διφθερίτιδα οφείλεται κυρίως στη συστηματική τοξική δράση της διφθεριτιδικής εξωτοξίνης, η οποία απορροφάται από την περιοχή της λοίμωξης (φάρυγγας, λάρυγγας, δέρμα) και διασπείρεται αιματογενώς σε διάφορα όργανα — καρδιά, νευρικό σύστημα και νεφρούς.

Η τοξίνη αναστέλλει τη σύνθεση πρωτεϊνών στα κύτταρα, προκαλώντας:

• Άμεση τοξική βλάβη στα νεφρικά σωληνάρια (κυρίως εγγύς εσπειραμένα σωληνάρια)
• Δευτεροπαθή βλάβη λόγω αιμοδυναμικής αστάθειας, ιδίως όταν συνυπάρχει μυοκαρδίτιδα με χαμηλή καρδιακή παροχή (προρενική συνιστώσα)

Κλινικοεργαστηριακά Ευρήματα

Ήπιες περιπτώσεις:

• Ήπια λευκωματουρία (πρωτεϊνουρία)
• Μικροσκοπική αιματουρία
• Κυλινδρουρία (υαλίνιοι, κοκκώδεις κύλινδροι)
• Συνήθως αναστρέψιμα και ασυμπτωματικά

Σοβαρές περιπτώσεις (τοξική νέφρωση):

• Οξεία σωληναριακή νέκρωση (ATN) — η κύρια ιστοπαθολογική βλάβη
• Ολιγουρία ή ανουρία
• Αύξηση ουρίας και κρεατινίνης ορού
• Ηλεκτρολυτικές διαταραχές (υπερκαλιαιμία, ιδιαίτερα επικίνδυνη σε συνδυασμό με πιθανή καρδιακή αγωγιμότητα)
• Σε βαριές περιπτώσεις, οξεία νεφρική ανεπάρκεια που μπορεί να απαιτήσει διαλυτική υποστήριξη

Σχέση με Βαρύτητα Νόσου

• Η νεφρική προσβολή συσχετίζεται με το μέγεθος και την έκταση της ψευδομεμβράνης, καθώς μεγαλύτερη επιφάνεια λοίμωξης σημαίνει μεγαλύτερη απορρόφηση τοξίνης
• Παρατηρείται συχνότερα σε καθυστερημένη χορήγηση αντιτοξίνης, καθώς η αντιτοξίνη εξουδετερώνει μόνο την ελεύθερη κυκλοφορούσα τοξίνη — όχι αυτή που έχει ήδη προσδεθεί στα κύτταρα
• Συνήθως εμφανίζεται παράλληλα ή λίγο μετά την εμφάνιση μυοκαρδίτιδας (δεύτερη εβδομάδα νόσου), αν και μπορεί να εμφανιστεί νωρίτερα

 

 

Διαχείριση

1. Έγκαιρη χορήγηση διφθεριτιδικής αντιτοξίνης — ο σημαντικότερος παράγοντας πρόληψης, καθώς μειώνει το ελεύθερο τοξικό φορτίο
2. Στενή παρακολούθηση νεφρικής λειτουργίας (ουρία, κρεατινίνη, ηλεκτρολύτες, διούρηση)
3. Διατήρηση επαρκούς ενυδάτωσης και αιμοδυναμικής σταθερότητας (προσοχή σε ταυτόχρονη μυοκαρδίτιδα — κίνδυνος υπερφόρτωσης όγκου)
4. Διόρθωση ηλεκτρολυτικών διαταραχών
5. Σε περίπτωση οξείας νεφρικής ανεπάρκειας, εξέταση για αιμοκάθαρση/περιτοναϊκή κάθαρση
6. Αντιβιοτική θεραπεία (πενικιλλίνη ή ερυθρομυκίνη) για εκρίζωση του βακτηρίου, αν και δεν επηρεάζει την ήδη κυκλοφορούσα τοξίνη

Πρόγνωση: Η νεφρική βλάβη είναι συνήθως αναστρέψιμη στους επιζώντες, καθώς η οξεία σωληναριακή νέκρωση έχει την ικανότητα αναγέννησης του επιθηλίου. Ωστόσο, σε συνδυασμό με σοβαρή μυοκαρδίτιδα, συμβάλλει σημαντικά στη θνησιμότητα κατά την οξεία φάση της νόσου.

Χρονική Κατανομή της Νεφροπάθειας στη Διφθερίτιδα

Γενικό Πλαίσιο

Σε αντίθεση με τη μυοκαρδίτιδα (2η εβδομάδα) και την πολυνευροπάθεια (3η-6η εβδομάδα ή και αργότερα), η νεφρική προσβολή τείνει να εμφανίζεται νωρίτερα στην πορεία της νόσου, καθώς σχετίζεται άμεσα με το κυκλοφορούν τοξικό φορτίο παρά με βραδέως εξελισσόμενες βλάβες (όπως η απομυελίνωση στη νευροπάθεια).

Χρονική Πορεία

1η εβδομάδα (ημέρες 3-7 περίπου):

• Εμφάνιση των πρώιμων ήπιων ευρημάτων — λευκωματουρία, μικροσκοπική αιματουρία, κυλινδρουρία
• Αυτά τα ευρήματα μπορούν να ανιχνευθούν ήδη από τις πρώτες ημέρες σε σοβαρές λοιμώξεις, παράλληλα με την τοξιναιμία
• Αντανακλά την άμεση τοξική δράση στα σωληνάρια, πριν ακόμη εκδηλωθούν τα καρδιακά συμπτώματα

Τέλος 1ης - αρχές 2ης εβδομάδας:

• Αιχμή της νεφρικής βαρύτητας στις σοβαρές περιπτώσεις
• Εμφάνιση οξείας σωληναριακής νέκρωσης με ολιγουρία/ανουρία στις πλέον τοξικές μορφές
• Συχνά συμπίπτει χρονικά ή προηγείται ελαφρώς της κλινικής εκδήλωσης της μυοκαρδίτιδας, αν και και οι δύο προκύπτουν από το ίδιο τοξικό «κύμα» 

2η εβδομάδα:

• Παράλληλη εξέλιξη με τη μυοκαρδίτιδα — η ταυτόχρονη καρδιακή ανεπάρκεια μπορεί να επιδεινώσει τη νεφρική αιμάτωση (προνεφρική συνιστώσα πάνω στη σωληναριακή βλάβη)
• Σε αυτό το διάστημα παρατηρείται η μεγαλύτερη θνησιμότητα από συνδυασμένη καρδιονεφρική ανεπάρκεια

Μετά τη 2η-3η εβδομάδα:

• Στους επιζώντες, σταδιακή υποχώρηση των νεφρικών ευρημάτων παράλληλα με την εκκαθάριση της τοξίνης και την αναγέννηση του σωληναριακού επιθηλίου
• Η πλήρης αποδρομή της πρωτεϊνουρίας/αιματουρίας μπορεί να διαρκέσει αρκετές εβδομάδες

Συγκριτική Χρονική Εικόνα Επιπλοκών

Επιπλοκή	Χρόνος έναρξης	Αιχμή βαρύτητας
Νεφροπάθεια	Ημέρες 3-7 (πρώιμα)	Τέλος 1ης - αρχές 2ης εβδομάδας
Μυοκαρδίτιδα	Ημέρες 7-14	2η εβδομάδα
Πρώιμη νευροπάθεια (φαρυγγική/οφθαλμική παράλυση)	Ημέρες 7-14	2η-3η εβδομάδα
Όψιμη πολυνευροπάθεια (περιφερική)	Εβδομάδες 3-6+	4η-8η εβδομάδα

Κλινική Σημασία της Χρονικής Κατανομής

• Η πρώιμη εμφάνιση της νεφρικής προσβολής την καθιστά χρήσιμο δείκτη βαρύτητας νόσου ήδη από τις πρώτες ημέρες, πριν ακόμη εκδηλωθούν οι απειλητικές για τη ζωή καρδιακές επιπλοκές
• Δικαιολογεί τη συστηματική παρακολούθηση γενικής ούρων και νεφρικής λειτουργίας από την είσοδο του ασθενούς, ανεξάρτητα από την αρχική κλινική εικόνα
• Η ταυτόχρονη επιδείνωση νεφρικής και καρδιακής λειτουργίας κατά τη 2η εβδομάδα αντιπροσωπεύει το κρισιμότερο χρονικό παράθυρο για επιτήρηση σε ΜΕΘ

ΔΙΑΦΟΡΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ

Χαρακτηριστικό	Διφθερίτιδα	Επιγλωττίτιδα	Ιογενές Κρουπ	Βακτηριακή Τραχειίτιδα
Έναρξη	Σταδιακή (ημέρες)	Αιφνίδια (ώρες)	Σταδιακή, μετά ΑΑΛ	Αρχικά σταδιακή, μετά απότομη επιδείνωση
Πυρετός	Χαμηλός-μέτριος	Υψηλός	Ήπιος-μέτριος	Υψηλός
Βήχας	Ήπιος/απών	Απών	Γαβγιστικός	Παραγωγικός, βαθύς
Σιελόρροια	Όχι	Ναι, χαρακτηριστική	Όχι	Όχι
Ψευδομεμβράνη	Φαρυγγική, γκριζωπή	Όχι	Όχι	Ενδοτραχειακή, πυώδης
Ανταπόκριση σε αδρεναλίνη	Δ/Ε	Δ/Ε	Ναι	Όχι
Τοξικότητα	Δυσανάλογη του πυρετού	Έντονη	Ήπια	Έντονη
Στάση τρίποδα	Όχι	Χαρακτηριστική	Όχι	Πιθανή σε βαριά νόσο

Κλινική προσέγγιση: Σε κάθε ύποπτο περιστατικό απόφραξης ανώτερου αεραγωγού σε παιδί, η εξέταση πρέπει να γίνεται με ιδιαίτερη προσοχή (αποφυγή κατάθλιψης γλώσσας/παρακέντησης σε υποψία επιγλωττίτιδας) και με ετοιμότητα για άμεση διασφάλιση αεραγωγού, καθώς η κλινική εικόνα μπορεί να επικαλύπτεται σημαντικά αρχικά.

ΔΙΑΓΝΩΣΗ

Δείγμα : από τον φάρυγγα , μύτη & όποια άλλη βλάβη, όπως και τμήμα της μεμβράνης πρέπει να αφαιρείται και να εξετάζεται με το υποκείμενο έκκριμα

1.Μικροσκόπηση : χρώση Gram (+) βάκιλλος με σχήμα ροπάλου, οι οποίοι τοποθετούνται μαζί θυμίζοντας κινέζικα γράμματα , μπορεί να βρίσκονται και σε ζεύγη υπο γωνία τοποθετημένα

Σχηματίζει μεταχρωματικά κοκκία , τα οποία χρωνύονται με ανιλίνη & μπλε του μεθυλενίου . Βρίσκονται τοποθετημένα στην επιφάνεια του ροπάλου σε απόσταση μεταξύ τους και γι αυτό δίνουν μη ομοιόμορφη χρώση (πλειόμορφα)

2.Καλλιέργεια :

-μη εκλεκτικά μέσα (5% αιματούχο άγαρ προβάτου)

-εκλεκτικά μέσα (τα οποία προστίθενται στα μη εκλεκτικά μέσα)

1. Αιματούχο Άγαρ Κυστινο-Τελλουρίτιου: γιατί τελλουρίτιο ? Το τελλουρίτιο υπό την επίδραση του C. Diphtheriae θα αναχθεί σε τελλούριο, δίνοντας μαύρο χρώμα στις αποικίες. Επίσης το τελλουρίτιο  θα αναστείλει την ανάπτυξη των περισσοτέρων βακτηρίων που βρίσκονται στο ΑΑΣ, ενώ θα αναστείλει την ανάπτυξη άλλων G(+) βακίλων . Επίσης το κορυνοβακτηρίδιο της διφθερίας περιέχει κυστινάση , η οποία είναι ένα ένζυμο που θα μετατρέψει την κυστείνη σε καφέ χρώματος στεφάνι , το οποίο περιβάλλει το μαύρο χρώμα του τελλουριου    

μαύρες αποικίες που περιβάλλονται από καφέ στεφάνι =C. Diphtheriae  

2. Tinsdale μέσο (χρειάζεται ορό αλόγου για να σταθεροποιηθεί)

3. Colistin-Nalidix  Agar (CNΑ) : το πιο εύκολο μέσο

3. Βιοχημικές Δοκιμασίες

TEST	TEST MEDIUM
NITRATE REDUCTION	Nitrate broth	Νιτρικό (+)	(-) biovar belfanti, C. ulcerans  & C. pseudotuberculosis
UREA HYDROLYSIS	Urea slope	Ουρία (-)	Ουρία (+) για C. ulcerans  &  C. pseudotuberculosis
CATALASE PRODUCTION	Hydrogen peroxide	Καταλάση (+)
CYSTINASE ACTIVITY	Tinsdale agar	Κυστινάση (+)
PYRAZINAMIDASE ACTIVITY	Pyrazinamide substrate broth	PYR (-)
CARBOHYDRATE FERMENTATION	Glucose, sucrose, maltose, glycogen/starc	(+) για γλυκόζη, ριβόζη & μαλτόζη	& C. ulcerans είναι επίσης  glycogen (+)

4. Μοριακές μέθοδοι για την ανίχνευση του C. Diphtheriae-Αυτοματοποιημένα συστήματα αναγνώρισης :

MALDI-TOF για την ανίχνευση του C. Diphtheriae

5. Ανίχνευση τοξίνης (εξωτοξίνης) : ELEK test (Μόλις ένας οργανισμός ταυτοποιηθεί βιοχημικά ως πιθανό C. diphtheriae ή C. ulcerans, το απομονωμένο στέλεχος πρέπει να ελεγχθεί για την ικανότητά του να παράγει διφθεριτική τοξίνη. Υπάρχουν αρκετές διαθέσιμες μέθοδοι in vitro, αλλά αυτές εξαρτώνται από τη διαθεσιμότητα πόρων και την εμπειρία του προσωπικού του εργαστηρίου. Η μέθοδος που χρησιμοποιείται συχνότερα για τον προσδιορισμό της τοξικότητας είναι η δοκιμή ανοσοκαθίζησης Elek, η οποία βελτιώθηκε για να χρησιμοποιήσει ένα ανώτερο μέσο Elek και έχει αυξήσει σημαντικά τη σαφήνεια και την ακρίβεια της δοκιμής (Colman, Weaver, Efstratiou, 1992). Αυτή τροποποιήθηκε περαιτέρω κατά τη διάρκεια της επιδημίας της δεκαετίας του 1990, για να παράγει γρήγορα αποτελέσματα (16-24 ώρες) χρησιμοποιώντας μόνο λίγες αποικίες από την πλάκα πρωτογενούς απομόνωσης και μειωμένους όγκους των εξειδικευμένων μέσων)

6. Ανίχνευση γονιδίου tox : ΡΤ-PCR

ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ ΤΗΣ ΝΟΣΟΥ

Η απόδειξη της παραγωγής διφθεριτικής τοξίνης με την τροποποιημένη δοκιμή Elek, μια τεχνική ανοσοκατακρήμνισης άγαρ, μόνη της ή σε συνδυασμό με δοκιμή αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR) για τη μεταφορά του γονιδίου της τοξίνης, είναι απαραίτητη για την επιβεβαίωση της νόσου. Τα τοξινογόνα και τα μη τοξινογόνα  στελέχη δεν διακρίνονται από τον τύπο της αποικίας, τα μικροσκοπικά χαρακτηριστικά ή τα αποτελέσματα των βιοχημικών δοκιμών

ΠΡΟΦΥΛΑΞΗ

-Εμβολιασμός κάθε 10 χρόνια για τους ενήλικες με DT

-Στενές επαφές : Πενικιλλίνη ή Ερυθρομυκίνη

ΘΕΡΑΠΕΙΑ

1.        -Διατήρηση βατών αεραγωγών (ABC)

2.        -Απομόνωση για τον περιορισμό της μετάδοσης της λοίμωξης

3.        -Αντιτοξίνη (για την εξουδετέρωση της τοξίνης)

Στη σύγχρονη μορφή του, το εμβόλιο περιέχει ανατοξίνη (toxoid), όχι αντιτοξίνη.

 Η διάκριση είναι σημαντική:

 Ανατοξίνη (toxoid): Είναι η αδρανοποιημένη (απενεργοποιημένη) μορφή μιας τοξίνης, η οποία έχει χάσει την τοξικότητά της αλλά διατηρεί την ικανότητα να προκαλεί ανοσολογική απόκριση. Όταν χορηγείται ως εμβόλιο, διεγείρει τον οργανισμό να παράγει τα δικά του αντισώματα, προσφέροντας ενεργητική ανοσοποίηση που είναι μακράς διαρκείας. Παράδειγμα: το εμβόλιο κατά του τετάνου περιέχει τετανική ανατοξίνη.

Αντιτοξίνη (antitoxin): Είναι έτοιμα αντισώματα (συνήθως από ζώα ή ανθρώπινο πλάσμα) που χορηγούνται απευθείας στον οργανισμό για να εξουδετερώσουν μια τοξίνη. Προσφέρει παθητική ανοσοποίηση, που δρα άμεσα αλλά είναι βραχύχρονη, και χρησιμοποιείται συνήθως θεραπευτικά (π.χ. σε περίπτωση ήδη εκδηλωμένης λοίμωξης), όχι προληπτικά ως εμβόλιο.

 Δηλαδή:

Το εμβόλιο = ανατοξίνη → πρόληψη, ενεργητική και μακροχρόνια ανοσία.

       Η αντιτοξίνη → άμεση, θεραπευτική χρήση, παθητική και βραχύχρονη προστασία

4.       - Κορυνοβακτήριδιο της Διφθερίας ? ΑΒ (Πενικιλλίνη, Ερυθρομυκίνη)

5.        -Εμβολιασμός με DT , δεδομένου ότι οι περισσότεροι ασθενείς δεν αναπτύσσουν προστατευτικά αντισώματα  μετά τη φυσική νόσηση

Η εκρίζωση του κορυνοβακτηριδίου της διφθέριας πρέπει να τεκμηριώνεται 24 ώρες μετά την ολοκλήρωση της αγωγής με 2 συνεχόμενες αρνητικές καλλιέργειες , οι οποίες πραγματοποιούνται με διαφορά 24 ωρών μεταξύ τους