Balamuthia mandrillaris je patogenní protist, volně žijící améba, která může způsobovat závažné a smrtelné onemocnění známé jako granulomatózní amébová encefalitida (GAE). Patogen byl poprvé popsán v roce 1986 u mandrila v zoologické zahradě a později byl identifikován jako příčina lidských infekcí. Postihuje kromě člověka také různé savce (pavián, ovce, kůň).

Améba byla dosud izolována z půdy a prachu a vyskytuje se v teplých regionech, zejména v Americe. K infekci dochází nejčastěji vstupem přes poraněnou kůži nebo inhalací kontaminovaných částic. Jediný známý způsob přenosu mezi lidmi byl zaznamenán pouze v případech darování či transplantace orgánů. Onemocnění postupuje pomalu, je však velmi obtížně léčitelné a ve většině případů smrtelné. V odborné literatuře byly popsány vzácné případy úspěšné léčby pomocí nitroxolinu.

Morfologie B. mandrillaris má ve svém životním cyklu dvě stádia: vegetativní stádium trofozoitu a dormantní stádium cysty. Trofozoit má průměr přibližně 30–60 μm a obsahuje jedno jádro (ačkoli byly pozorovány i dvoujaderné formy). Jádro může mít více než jedno jadérko, což může napomoci jeho odlišení od jeho blízkého příbuzného Acanthamoeba. Trofozoity obsahují četné mitochondrie, ribozomy, endoplazmatické retikulum a dělí se nepohlavním rozmnožováním, ke kterému dochází binárním štěpením. Vytvářejí pseudopodie a vykazují améboidní tvar.

Za drsných podmínek (nedostatek potravy, extrémní změny osmolality, pH a teplot, rostoucí hustota populací parazitů) améby přecházejí do dormantního cystového stádia, což je proces známý jako encystace. Encystace zajišťuje přežití organismu v nepříznivých podmínkách prostředí. Cysty B. mandrillaris jsou kulovité, jednojaderné a mají velikost přibližně 10–30 μm. Studie transmisní elektronové mikroskopie ukazují, že cysty mají tři stěny: vnitřní stěnu (endocystu) a vnější zvrásněnou stěnu (ektocystu). Obě vrstvy jsou odděleny nedefinovanou silnou amorfní fibrilární střední vrstvou, tzv. mezocystou. Sacharidové složení cyst se skládá z manózy (20,9 mol %) a glukózy (79,1 mol %) se stopovým množstvím galaktózy. Cysty B. mandrillaris jsou navíc vysoce odolné vůči fyzikálním i chemickým podmínkám.

Životní cyklus Životní cyklus Balamuthia mandrillaris není zcela objasněn, ale je známo, že zahrnuje pouze dvě stádia: trofozoit a cystu, a nevyžaduje žádného mezihostitele. Améba přetrvává v půdě a prachu, odkud se může dostat do lidského organismu buď průnikem přes poraněnou či ulcerovanou kůži, nebo inhalací kontaminovaných částic do nosní sliznice. Po vstupu do těla proniká do tkání a krevního oběhu a šíří se do různých orgánů, zejména do centrálního nervového systému. Po hematogenním šíření z dolních cest dýchacích může améba obsadit orgány hostitele, zejména mozek, kde způsobuje granulomatózní amébovou encefalitidu (GAE) a fagocytózou poškozuje mozkovou tkáň. Patogen se může šířit také do kůže a vyvolávat léze známé jako kožní balamutiáza, která často předchází postižení CNS. V tkáních se trofozoity množí mitózou a mohou se přeměňovat v odolné cysty. Odolná stěna cysty chrání amébu před nepříznivými podmínkami prostředí, což může usnadnit přenos onemocnění a umožnit rezistenci vůči chemoterapii, vedoucí k opakovaným infekcím.

Patogeneze Do organismu se améba dostává nejčastěji přes poraněnou kůži, dýchací cesty nebo vzácně transplantací orgánů. Vstup B. mandrillaris do centrálního nervového systému je považován za hematogenní; in vitro studie na lidských mozkových mikroendoteliálních buňkách (HBMEC) ukázaly, že améby mohou vyvolat cytotoxicitu a porušení endoteliální integrity, což by mohlo přispět k průniku přes hematoencefalickou bariéru. Balamuthia využívá několik mechanismů: adhezi k endotelu, průnik mezi endotelovými buňkami a přímé poškození cévní stěny. V mozku vyvolává nekrózu, zánět a destrukci neuronů fagocytózou a apoptózou.

Klinické projevy B. mandrillaris se může do lidského těla dostat otevřenou ránou, dýchacími cestami a ve vzácných případech i transplantací orgánů. V krvi se améba úspěšně vyhýbá imunitním reakcím hostitele, pravděpodobně díky působení ekto-ATPáz exprimovaných na jejím povrchu, které štěpí adenosintrifosfát uvolňovaný aktivovanými cytotoxickými T-buňkami. Z plic se améba šíří krví do dalších orgánů; byla však navržena také možnost migrace podél nervových vláken. Ve většině případů infekce jsou primárně postiženy mozek a kůže, což vede ke vzniku granulomatózní amébové encefalitidy (GAE) a kožní balamutiázy. Aby mohla améba vyvolat GAE, musí překonat selektivně propustnou hematoencefalickou bariéru (HEB).

B. mandrillaris může procházet hematoencefalickou bariérou třemi způsoby. Prvním je kontaktně závislý transport zprostředkovaný receptory, který zahrnuje adhezi k endotelu pomocí adhesinů. Améba interaguje s proteiny extracelulární matrix hostitele, jako jsou kolagen I, fibronektin a laminin-1. Na svém povrchu exprimuje také protein vázající galaktózu, který se může podílet na rozpoznávání lamininu. Druhým mechanismem je průnik mezi endotelovými buňkami v těsných spojích, pravděpodobně prostřednictvím interakcí se zonulami a proteiny okludinu. Třetím a nejpravděpodobnějším mechanismem je poškození a následná penetrace endotelu. Kombinace adheze, buněčného poškození a zánětlivé reakce může narušit HEB. Po jejím překonání dochází k účinnému usmrcování hostitelských buněk fagocytózou a indukcí apoptózy.

Kožní forma Kožní forma balamutiázy bývá často překryta postižením centrálního nervového systému, přestože se předpokládá, že primární infekce ve většině případů vzniká právě kožní cestou a postižení CNS následuje sekundárně. Interval mezi vznikem kožních lézí a rozvojem encefalitidy se pohybuje přibližně od 30 dnů do 2 let, průměrně 5-8 měsíců. Kožní léze se obvykle objevují v místě drobného poranění nebo odřeniny a mohou mít podobu jednotlivých či mnohočetných plaků nebo uzlíků. Nejčastěji se nacházejí na obličeji, ale mohou se vyskytovat i na trupu a končetinách. Mají gumovitou až tuhou konzistenci. Biopsie obvykle odhaluje tuberkuloidní granulomy v dermis a hypodermis, zatímco postižení epidermis je vzácné. Leukocytární infiltráty a vaskulitida jsou běžné, nekróza se vyskytuje spíše zřídka. Infiltráty se často koncentrují perineurálně. Kožní balamutiáza je považována za důležitý indikátor potenciálního postižení CNS, zejména v oblastech, kde se onemocnění vyskytuje endemicky, například v Peru. Kožní léze jsou obvykle nebolestivé a mohou předcházet rozvoji granulomatózní amébové encefalitidy.

Diagnostika Diagnostika je obtížná, protože časné příznaky připomínají jiné infekce nebo nádory. K potvrzení infekce se používá více metod současně.

Biopsie kůže nebo mozku je klíčová. Histologické řezy barvené H&E, Giemsou nebo PAS mohou ukázat trofozoity s výraznými jadérky a cysty s trojitou stěnou. Typické jsou granulomy s T-lymfocyty a makrofágy.

Kultivaci améb na savčích buněčných liniích (např. Vero, HEp-2) a následnou mikroskopickou identifikaci trofozoitů a cyst.

PCR (konvenční i real-time) detekuje DNA améby, nejčastěji cílením na geny 18S rRNA, 16S rRNA nebo RNázu P. Multiplexní PCR umožňuje odlišit Balamuthia od Acanthamoeba a Naegleria fowleri.

Imunohistochemie a imunofluorescence umožňují přímou identifikaci parazita pomocí protilátek proti Balamuthia mandrillaris.

Sekvenování nové generace (NGS) dokáže detekovat volnou DNA améby v mozkomíšním moku nebo plazmě pomocí metagenomické analýzy.

Léčba Dlouhou dobu neexistoval standardní terapeutický protokol. Používaly se kombinace různých léků (miltefosin, pentamidin, flucytosin, sulfadiazin, azolová antimykotika), ale úspěšné přežití bylo velmi vzácné a často s trvalými neurologickými následky.

V roce 2023 byl popsán první případ úplného uzdravení po zařazení nitroxolinu do kombinované léčby. Nitroxolin je běžné urologické antiinfektivum, které vykazuje silnou in vitro aktivitu proti Balamuthia mandrillaris a to jak proti trofozoitům, tak proti cystám. Analýza jeho chemických analogů naznačila, že jeho účinek může souviset s vazbou kovových iontů. Nitroxolin je však nadále považován za experimentální terapii.

Prevence Specifická prevence není známa. Doporučuje se ochrana kůže při práci se zeminou a omezení kontaktu dětí s potenciálně kontaminovaným pískem či půdou.

Reference

Externí odkazy

Kategorie:Amoebozoa