ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИНФЕКЦИОННОГО ЭНДОКАРДИТА

Аннотация. Инфекционный эндокардит - это постоянно развивающееся заболевание. Острое заболевание стало преобладающим типом клапанной инфекции в результате увеличения числа внутрисосудистых устройств, таких как протезы клапанов, кардиостимуляторы и другие внутрисосудистые устройства.

Ключевые слова: эндокардит, инфекция, бактериемия, створки клапана, тромб, фибрин, катетер, осложнения.

Инфекционный эндокардит чаще всего развивается на митральном клапане, за которым в порядке убывания частоты следуют аортальный клапан, комбинированный митральный и аортальный клапан, трикуспидальный клапан и, реже, легочный клапан. Механические протезы и биопротезы клапанов демонстрируют равную частоту инфицирования.^[1]

Все случаи инфекционного эндокардита развиваются в результате общего процесса, а именно:

1. Бактериемия, при которой микроорганизмы попадают на поверхность клапана.
2. Приверженность организмов
3. Возможное вторжение клапанных створок

Общим знаменателем приверженности и инвазии является небактериальный тромботический эндокардит, стерильная фибрино-тромбоцитарная вегетация. Развитие подострого инфекционного эндокардита зависит от бактериального инокулята, достаточного для инвазии ранее существовавшего тромба.^[1]

При остром инфекционном эндокардите тромб может быть вызван вторгшимся организмом (например, S aureus) или травмой клапана из-за внутривенных катетеров или электродов для стимуляции. Золотистый стафилококк может проникать в эндотелиальные клетки (эндотелиоз) и увеличивать экспрессию молекул адгезии и прокоагулянтную активность на клеточной поверхности. Небактериальный тромботический эндокардит может возникнуть в результате стресса, почечной недостаточности, недоедания, системной красной волчанки или неоплазии.^[2]

У пациентов с митральной недостаточностью бактерии и фибрино-тромбоцитарный тромб локализуются на предсердной поверхности клапана.  У пациентов с аортальной недостаточностью они располагаются на желудочковой стороне. В этих примерах предсердия и желудочки являются стоками низкого давления. В случае дефекта межжелудочковой перегородки стоком низкого давления является правый желудочек, а тромб находится на правой стороне дефекта.

Микроорганизмы, которые чаще всего вызывают эндокардит (например, S aureus; Streptococcus viridans; стрептококки групп A, C и G; энтерококки), противостоят бактерицидному действию комплемента и обладают рецепторами фибронектина на поверхности тромбоцитов фибрина и тромбоцитов. Среди множества других характеристик IE-продуцирующих бактерий, продемонстрированных in vitro и in vivo, некоторые особенности включают следующие:

• Повышенное прилипание энтерококков S viridans и S aureus к дискам створок аортального клапана
• Штаммы S aureus, продуцирующие мукоид
• Штаммы S viridans, продуцирующие декстран
• Streptococcus viridans и энтерококки, содержащие поверхностный адгезин FimA
• Агрегация тромбоцитов, S aureus и S viridans и устойчивость S aureus к микробицидным белкам тромбоцитов

Патогенез инфекционного эндокардита кардиостимулятора аналогичен. Вскоре после имплантации в корпус генератора и проводящие провода возникает тромб фибрин-тромбоцитов (аналогичный небактериальному тромботическому эндокардиту, описанному выше). Через 1 неделю соединительная ткань разрастается, частично встраивая электроды в стенку вены и эндокард. Этот слой может обеспечить частичную защиту от инфекции во время бактериемии. ^[3]

Бактериемия (спонтанная или возникшая в результате инвазивной процедуры) поражает описанную выше стерильную фибриново-тромбоцитарную вегетацию. Инфекции кровотока развиваются в результате различных экстракардиальных инфекций, таких как пневмония или пиелонефрит, но чаще всего из-за болезни десен. Из тех, кто страдает гингивитом высокой степени, 10% имеют рецидивирующие преходящие бактериемии (обычно стрептококковые). В большинстве случаев подострое заболевание является вторичным по отношению к бактериемии, развивающейся в результате повседневной деятельности (например, чистки зубов, дефекации).

Кожа довольно устойчива к инфекции S aureus, во многом благодаря выработке антимикробных пептидов. Soong et al. обнаружили, что in vitro секреция альфа-токсина S aureus позволяет организму успешно проникать через слой кератиноцитов. Этим можно объяснить наличие стафилококковой бактериемии при отсутствии какого-либо серьезного повреждения эпителиального слоя.

Бактериемия может возникнуть в результате различных инвазивных процедур, от хирургии полости рта до склеротерапии варикозно расширенных вен пищевода, операций на мочеполовой системе и различных операций на брюшной полости. Возможность инвазивных процедур вызвать бактериемию сильно различается. Процедуры, нормы и организмы следующие:

• Эндоскопия - от 0% до 20%; коагулазонегативные стафилококки, стрептококки, дифтероиды
• Колоноскопия - от 0% до 20%; Escherichia coli, виды Bacteroides
• Бариевая клизма - от 0% до 20%; энтерококки, аэробные и анаэробные грамотрицательные палочки
• Удаление зубов - от 40% до 100%; S viridans
• Трансуретральная резекция простаты - Ставка от 20% до 40%; колиформные бактерии, энтерококки, S aureus
• Чреспищеводная эхокардиография - от 0% до 20%; S viridans, анаэробные организмы, стрептококки

Заболеваемость нозокомиальными бактериемиями, в основном связанными с внутрисосудистыми линиями, за последние несколько лет увеличилась более чем вдвое. До 90% BSI, вызванных этими устройствами, являются вторичными по сравнению с размещением различных типов центральных венозных катетеров. Катетеры Хикмана и Бровиака связаны с самыми низкими показателями, предположительно из-за их дакроновых манжет. Периферически размещенные центральные венозные катетеры связаны с аналогичной частотой.^[4]

Внутрисосудистые катетеры инфицированы одним из следующих 4 источников:

• Заражение сайта прошивки
• Заражение катетера
• Загрязнение инфузионного раствора

Прилипание бактерий к внутрисосудистым катетерам зависит от реакции хозяина на присутствие этого инородного тела, свойств самого организма и положения катетера. В течение нескольких дней после введения на катетер откладывается рукав из фибрина и фибронектина. Золотистый стафилококк прилипает к фибриновому компоненту.

Staphylococcus aureus также вызывает инфекцию эндотелиальных клеток (эндотелиоз), что важно для создания постоянной бактериемии BSI S aureus. Эндотелиоз может объяснить многие случаи стойкого развития чувствительного к метициллину S aureus (MSSA) и связанного с катетером MRSA BSI без установленной причины.

Связанные с катетером Staphylococcus aureus BSI возникают даже после удаления инфицированного катетера, что, по-видимому, связано со специфическими факторами вирулентности определенных штаммов S aureus, которые проникают в соседние эндотелиальные клетки. В какой-то момент стафилококки снова попадают в кровоток, что приводит к бактериемии.

Через четыре дня после установки риск заражения заметно возрастает. Линии, расположенные во внутренней яремной вене, более подвержены инфекции, чем линии, расположенные в подключичной вене. Колонизация внутрикожного тракта - наиболее вероятный источник краткосрочных катетерных ИБС. Среди линий, находящихся на месте более 2 недель, инфекция узла является основным источником бактериемии. В некоторых случаях сам настой может быть резервуаром инфекции.^[5]

Колонизация сердечных клапанов микроорганизмами - сложный процесс. Большинство преходящих бактериемий непродолжительны, не имеют последствий и часто не поддаются профилактике. Бактерии редко прилипают к очагу эндокарда до того, как микроорганизмы будут удалены из кровообращения с помощью различных защитных механизмов хозяина.

Как только микроорганизмы обосновываются на поверхности, процесс агрегации тромбоцитов и отложения фибрина на этом участке ускоряется. По мере размножения бактерии, они покрываются все более толстыми слоями тромбоцитов и тромбина, которые защищают их от нейтрофилов и других защитных механизмов хозяина. Организмы, находясь глубоко в тканях, не получают доступных питательных веществ и, следовательно, менее восприимчивы к бактерицидным антимикробным препаратам, которые мешают синтезу бактериальной клеточной стенки.

Осложнения подострого эндокардита возникают в результате эмболизации, медленно прогрессирующего разрушения клапана и различных иммунологических механизмов. Патологическая картина подострого инфекционного эндокардита характеризуется наличием клапанных разрастаний, в которых колонии бактерий присутствуют как на поверхности, так и под ней.

Клеточная реакция при подостром бактериальном эндокардите - это в первую очередь реакция мононуклеарных клеток и лимфоцитов с небольшим количеством полиморфно-ядерных клеток. Отмечается разрастание капилляров и фибробластов. Со временем процесс заживления отстает, и клапанная недостаточность развивается вследствие перфорации створок и повреждения сухожильных хорд. По сравнению с острым заболеванием инфекционный процесс не распространяется за пределы створок клапана.

Уровни агглютинирующих и связывающих комплемент бактерицидных антител и криоглобулинов заметно повышаются у пациентов с подострым эндокардитом. Многие экстракардиальные проявления этой формы заболевания являются результатом циркулирующих иммунных комплексов. К ним относятся гломерулонефрит, периферические проявления (например, узлы Ослера, пятна Рота, подногтевые кровоизлияния) и, возможно, различные скелетно-мышечные аномалии. Поражения Джейнвей обычно возникают из-за инфицированных микроэмболов.^[6]

Микроскопический вид острого бактериального эндокардита заметно отличается от подострого заболевания. Большое количество как полиморфно-ядерных лейкоцитов, так и микроорганизмов присутствует в постоянно расширяющейся области некроза, не содержат фибробластов, развивается быстро, без признаков восстановления. Этот процесс быстро вызывает спонтанный разрыв листочков, сосочковых мышц и сухожильных хорд.^[7]

Осложнения острого бактериального эндокардита возникают в результате внутрисердечного заболевания и метастатической инфекции, вызванной гнойными эмболами. Из-за быстрого течения иммунологические явления не являются частью острого инфекционного эндокардита.