Pełzakowe zapalenie rogówki oka – nowe zagrożenie epidemiologiczne. Acanthamoeba keratitis – the new epidemiological threat

Abstract

Free-living amoebae belonging to the genera Acanthamoeba are the causative factor of many diseases. Among other things, they cause Acanthamoeba keratitis (AK), chronic granulomatous amoebic encephalitis (GAE) and other inflammation of tissues. Acanthamoeba keratitis is a condition that usually occurs in contact lens wearers, although it is also noted in people who do not wear contact lenses. The number of diagnosed cases of Acanthamoeba keratitis over eight years increased in the U.S. more than 8 fold. The proportional increase in the number of cases of AK is also occurred in Poland. These cases of AK are usually diagnosed late, and the therapy is difficult and rarely successful. In the case of Acanthamoeba keratitis there are no uniform standards for diagnostic and therapeutic procedures.

Full text

730 Probl Hig Epidemiol 2013, 94(4): 730-733
Pełzakowe zapalenie rogówki oka – nowe zagrożenie
epidemiologiczne
Acanthamoeba keratitis – the new epidemiological threat
E H, M D
Katedra i Zakład Biologii i Parazytologii Lekarskiej, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Free-living amoebae belonging to the genera Acanthamoeba are the
causative factor of many diseases. Among other things, they cause
Acanthamoeba keratitis (AK), chronic granulomatous amoebic encephalitis
(GAE) and other inflammation of tissues. Acanthamoeba keratitis is
a condition that usually occurs in contact lens wearers, although it is also
noted in people who do not wear contact lenses. The number of diagnosed
cases of Acanthamoeba keratitis over eight years increased in the U.S. more
than 8 fold. The proportional increase in the number of cases of AK is also
occurred in Poland. These cases of AK are usually diagnosed late, and the
therapy is difficult and rarely successful. In the case of Acanthamoeba
keratitis there are no uniform standards for diagnostic and therapeutic
procedures.
Key words: Acathamoeba spp., free-living amoeba, Acanthamoeba
keratitis
Pełzaki wolno żyjące z rodzaju Acanthamoeba są czynnikiem etiologicznym
wielu schorzeń. Wywołują one miedzy innymi zapalenie rogówki oka
(AK – Acanthamoeba keratitis), ziarniniakowe zapalenia mózgu (GAE
– granulomatous amoebic encephalitis) oraz inne stany zapalne tkanek.
Acanthamoeba keratitis jest schorzeniem, które najczęściej występuję u osób
noszących soczewki kontaktowe. Jakkolwiek odnotowuje się je również
u osób, które nie noszą soczewek kontaktowych. Liczba zdiagnozowanych
przypadków akantamebozy ocznej w USA w ciągu 8 lat wzrosła ponad
8 krotnie. Proporcjonalny wzrost liczby przypadków AK nastąpił również
w Polsce. Przypadki te zazwyczaj są późno diagnozowane, a terapia ich jest
trudna i rzadko skuteczna. W przypadku zapaleń rogówki wywołanych przez
Acanthamoeba (AK) brak jest danych epidemiologicznych i jednocześnie
brak jest jednolitych standardów postępowania diagnostycznego
i terapeutycznego.
Słowa kluczowe: Acanthamoeba spp., pełzaki wolno żyjące, pełzakowe
zapalenie rogówki oka
Adres do korespondencji / Address for correspondence
dr Monika Derda
Katedra i Zakład Biologii i Parazytologii Lekarskiej, Uniwersytet
Medyczny im. Karola Marcinkowskiego
ul. Fredry 10, 61-701 Poznań
tel. 61 854 62 37, fax (61)8546231, e-mail: mderda@ump.edu.pl
© Probl Hig Epidemiol 2013, 94(4): 730-733
www.phie.pl
Nadesłano: 04.11.2013
Zakwalifikowano do druku: 11.11.2013
Wykaz skrótów
AK – pełzakowe zapalenie rogówki oka
GAE – ziarniniakowe zapalenie mózgu
PAM – pierwotne zapalenie mózgu i opon mózgo-
wych
AP – pełzakowe zapalenie płuc
Wstęp
Pełzaki należące do rodzajów
Acanthamoeba są
organizmami wolno żyjącymi, rozpowszechnionymi
w środowisku oraz doskonale przystosowanymi do
różnych warunków środowiskowych [1]. Występują
one w postaci dwóch stadiów rozwojowych: trofozo-
itów oraz cyst odpornych na warunki środowiskowe
[2]. Pełzaki te można znaleźć w próbkach gleby, wody,
powietrza, a ponadto w urządzeniach klimatyzacyj-
nych, w wodzie wodociągowej, prysznicach, urządze-
niach sanitarnych, basenach kąpielowych, wykrywane
są w osadach oceanicznych, w butelkowanej wodzie
mineralnej oraz w płynach do płukania soczewek
kontaktowych [3-6].
Formami inwazyjnymi dla człowieka są zarówno
cysty, jak i trofozoity pełzaków. Zarażenie następuję
najczęściej w ciepłych porach roku i wiąże się z kon-
taktem z wodą. Do zarażenia może dojść podczas
pływania w różnych zbiornikach wodnych, w tym
również basenach kąpielowych z chlorowaną wodą.
W szczególnych przypadkach zarażenie może nastąpić
także poprzez uszkodzoną skórę lub przypadkowo
uszkodzoną rogówkę oka np. podczas pracy w ziemi
lub zabawy w piasku i wodzie.
Pełzaki wolno żyjące są przedmiotem zaintere
-
sowań naukowych nie tylko biologów, lecz również
genetyków, mikrobiologów i cytologów. Tak szeroki
ARTYKUŁY ORYGINALNE / ORIGINAL PAPERS

731Hadaś E, Derda M. Pełzakowe zapalenie rogówki oka – nowe zagrożenie epidemiologiczne
krąg osób zajmujących się badaniami rodzaju Acantha-
moeba wynika przede wszystkim z potencjalnych
właściwości patogenicznych pełzaków i wywołanych
przez nie chorób. Najistotniejszą i najczęstszą chorobą
spowodowaną przez pełzaki jest zapalenie rogówki oka
– Acanthamoeba keratitis (AK).
Pierwsze przypadki inwazji pełzaków do rogówki
oka opisano w 1974 r. [7]. W następnych latach opi-
sano zaledwie kilka przypadków AK. Po roku 1981
zaobserwowano szybki wzrost liczby przypadków za-
palenia rogówki, który osiągnoł maksimum w 1985 r.
Większość przypadków opisano w USA.
W ciągu ostatnich dwóch dekad pełzaki z ro
-
dzaju Acanthamoeba stały się znanym i znaczącym
czynnikiem ryzyka zapalenia rogówki oka i nowym
problemem epidemiologicznym. Przyczyniają się do
tego: globalne ocieplenie klimatu i wzrost populacji
pacjentów z niedoborami immunologicznymi. Liczba
zdiagnozowanych przypadków akantamebozy ocznej
w USA wzrosła z 22 w roku 1999 do 170 w roku 2007
[8]. Proporcjonalny wzrost liczby zdiagnozowanych
przypadków AK nastąpił również w Polsce, gdzie do-
tychczas opisano kilkanaście przypadków u pacjentów
klinik okulistycznych [9].
Do tej pory, oprócz USA, przypadki AK opisano
w Europie, Australii, Azji i Afryce. Przybliżona liczba
zarażeń liczona jest w tysiącach. Większość, bo aż
85-88% przypadków AK związana jest z noszeniem
soczewek kontaktowych [10]. Wśród tej grupy 88%
przypadków związana jest z noszeniem hydroże-
lowych soczewek, a 12% z noszeniem sztywnych
soczewek. Seal [11] podaje, że prawdopodobieństwo
zachorowania na AK w ciągu każdego roku wynosi
1: 30 000 u osób noszących soczewki kontaktowe.
U osób nienoszących soczewek kontaktowych
AK jest zazwyczaj późno diagnozowane i w tych
przypadkach choroba u większości pacjentów jest
w zaawansowanym stadium.
Objawy Acanthamoeba keratitis
Pełzakowe zapalenie rogówki dotyczy zazwyczaj
jednego oka. Pierwszymi objawami chorobowymi są:
nieostre widzenie, światłowstręt oraz silny ból oka
nieproporcjonalny do uszkodzenia rogówki. Pojawia
się także obrzęk spojówek i powiek. Pacjenci mają
zaczerwienione i załzawione oczy. W przednich war-
stwach zrębu rogówki występują dyfuzyjne, pierście-
niowate lub półksiężycowe nacieki oraz mniej specy-
ficzne nacieki satelitarne. Nacieki pierścieniowate są
pojedyncze lub mnogie. Nabłonek pokrywający zrąb
rogówki może być nieuszkodzony lub może posiadać
punktowe ubytki. W późnej fazie choroby w gałce
ocznej pojawia się ropa. Wraz z postępem choroby
powiększa się obrzęk rogówki [9].
Główne objawy kliniczne rozpoznane we wczesnej
i późnej fazie choroby przedstawiono w tabeli I.
Tabela I. Porównanie objawów klinicznych u pacjentów z Acanthamoeba ke-
ratitis we wczesnym i późnym stadium choroby. Częstość objawów wyrażono
w procentach [9, 12-13]
Table I. Comparison of clinical symptoms in Acanthamoeba keratitis patients
in early and late course of disease. Frequency of symptoms expressed in %
[9, 12-13]
Objawy kliniczne
Wczesne
rozpoznanie %
Późne
rozpoznanie %
Punktowe zapalenie rogówki 46 21
Wrzód pełzający rogówki 14 4
Utrata nabłonka 38 75
Nacieki okołonerwowe 57 9
Zapalenie rąbka rogówki 95 96
Nacieki pierścieniowe 19 83
Zapalenie błony naczyniowej oka 5 79
Diagnostyka
Rozpoznanie inwazji pełzaków z rodzaju
Acantha-
moeba w gałce ocznej nastręcza trudności. Liczne
infekcje rogówki spowodowane przez wirusy, grzyby
czy bakterie wywołują objawy podobne do zarażenia
pełzakami. Bardzo często infekcja oka jest błędnie roz-
poznana jako infekcja wywołana przez wirusy Herpes
simplex.
W przypadku zapaleń rogówki wywołanych przez
Acanthamoeba brak jest jednolitych standardów po-
stępowania diagnostycznego i terapeutycznego. Naj-
częstszą metodą diagnostyczną jest posiew wymazu
lub zeskrobin rogówki na podłoże agarowe NN (non
nutrient agar) pokryte bakteriami [14]. Stosowane
są również metody wizualizacji pełzaków w rogówce
oka przy zastosowaniu mikroskopu konfokalnego oraz
metody immunofluorescencyjne [15-16]. Oprócz ww.
metod stosuje się również do wykrywania pełzaków
metody molekularne analizy DNA jądrowego i mi-
tochondrialnego oraz metody badania polimorfizmu
długości fragmentów restrykcyjnych po trawieniu
DNA [11].
Leczenie
Tabela II przedstawia przykładowe sposoby i
skuteczność leczenia AK u ludzi na podstawie danych
literaturowych [12, 17-20].
Najbardziej skutecznymi preparatami przeciwko
pełzakom są chlorheksydyna, dibrompropamidyna,
pentamidyna oraz biguanid poliheksametylowy
(PHMB). W badaniach in vitro wykazano, że PHMB
niszczy trofozoity, natomiast chlorheksydyna cysty
[21]. Leczenie pełzakowego zapalenia rogówki jest
niezwykle trudne i długotrwałe [22]. Seal i wsp.
[11, 18] stosując chlorheksydynę (0,02%) i propami
-
dynę (0,1%) zakraplając oko pacjentom co godzinę,
przez kilka miesięcy, zakończyli terapię skutecznym

732 Probl Hig Epidemiol 2013, 94(4): 730-733
wyleczeniem AK. Niestety w niektórych przypadkach
mimo podobnego leczenia obserwowano nawroty
choroby [23].
Obecnie nigdzie na świecie nie ma dopuszczo
-
nych do obrotu leków skutecznych i bezpiecznych
w leczeniu AK. Trofozoity Acanthamoeba są wrażliwe
na większość chemoterapeutyków takich jak anty-
biotyki, antyseptyki, leki przeciwgrzybicze, przeciw-
pierwotniacze, przeciwwirusowe i inne. Przewlekłość
zarażenia Acanthamoeba wiąże się przede wszystkim
z obecnością cyst, na które leki te nie mają wpływu
[9-11].
Profilaktyka i nowe trendy w terapii
Z uwagi na powszechność występowania pełzaków
wolno żyjących z rodzaju Acanthamoeba w środowisku,
człowiek jest narażony na częsty kontakt z nimi. Jedy-
nym obecnie skutecznym sposobem uniknięcia zara-
żenia pełzakami jest zachowanie szczególnej higieny,
czystości i sterylności używanych soczewek kontak-
towych. Ponadto nie zalecane jest używanie soczewek
podczas kąpieli nie tylko w zbiornikach i basenach
kąpielowych, ale również pod prysznicem. Wydaje
się również, że zakładanie soczewek bezpośrednio
po kąpieli jest również niewskazane, ponieważ nawet
w wodzie wodociągowej mogą się znajdować postacie
inwazyjne Acanthamoeba. Łzy nawilżające gałkę oczną
są natomiast doskonałym czynnikiem odkażającym
i zabezpieczającym przed zarażeniem.
Leczenie pełzakowego ziarniniakowego zapalenia
rogówki oka jest bardzo trudne i nie zawsze skuteczne.
Większość leków wykazuje wysoką toksyczność dla
człowieka, wywołując reakcje niepożądane. Z tego
powodu poszukuje się alternatywnych propozycji
nadających się do zastosowania w przypadku AK. Od
kilku lat wzrosło zainteresowanie roślinami, których
metabolity wtórne mogą wykazywać potencjalne właś-
ciwości pełzakobójcze lub pełzakostatyczne. Substan-
cje o takich właściwościach izolowano z roślin takich
jak: Rubus chamaemorus, Pueraria lobata, Solidago
virgaurea, Solidago graminifolia, Arachis hypogaea L.,
Curcuma longa L. czy też Pancratium maritimum L.,
które w przyszłości mogłyby zastąpić obecnie stoso-
wane terapeutyki [24-27]
Tabela II. Sposoby i skuteczność leczenia AK u ludzi – na podstawie danych literaturowych
Table II. Effectiveness of different treatment in humans – based on subject literature
Autor
Liczba
pacjentów
Leczenie
Liczba
wyleczonych
Przeszczep
rogówki
Nawrót
choroby
Bacon i wsp. 1993 72 PHMB (biguanid poliheksametylowy)
propamidyna
79%
12%
32% 11%
Seal i wsp. 1996 12 Chloroheksydyna + propamidyna 100% brak danych brak danych
Hargrave i wsp. 1999 60 Propamidyna + neomycyna-polimyksyna-gramicydyna 83%
12% utrata oka
28% brak danych
Lim i wsp. 2008 28
23
Chloroheksydyna 0,02%
PHMB 0,02%
86% 78% 7%
13%
brak danych
1. Stockman LJ, Wright CJ i wsp. Prevalence of Acanthamoeba
spp. and other free-living amoebae in household water, Ohio,
USA 1990-1992. Parasitol Res 2011, 108(3): 621-627.
2. Marciano-Cabral F, Cabral G. Acanthamoeba spp. as agents
of disease in humans. Clin Microbiol Rev 2003, 16(2):
273-307.
3. De Jonckheere JF. Ecology of Acanthamoeba. Rev Infect Dis
1991, 13(Suppl 5): S385-387.
4. Mergeryan H. The prevalence of Acanthamoeba in the
human environment. Revi Infecti Dis 1991, 13(Suppl.5):
390-391.
5. Szenasi Z, Endo T i wsp. Isolation, identification and
increasing importance of “free-living” amoebae causing
human disease. J Medi Microbiol 1998, 47(1): 5-16.
6. Visvesvara GS, Stehr-Green J. Epidemiology of free-living
ameba infections. J Protozool 1990, 37(4): 25S-33S.
7. Naginton J, Watson PG i wsp. Amoebic infection of the eye.
Lancet 1974, 2(7896): 1537-1540.
Piśmiennictwo / References
8. Yoder JS, Verani J i wsp. Acanthamoeba keratitis: the
persistence of cases following a multistate outbreak.
Ophthalmic Epidemiol 2012, 19(4): 221-225.
9. Kosik-Bogacka D, Czepita D, Łanocha N. Pełzaki z rodzaju
Acanthamoeba jako czynnik etiologiczny zapalenia rogówki
oka. Klinika Oczna 2010, 112(4-6): 161-164.
10. Dart JK, Saw VP, Kilvington S. Acanthamoeba keratitis:
diagnosis and treatment update 2009. Am J Ophthalmol
2009, 148(4): 487-499.
11. Seal DV. Acanthamoeba keratitis update-incidence, molecular
epidemiology and new drugs for treatment. Eye 2003, 17(8):
893-905.
12. Bacon A.S., Frazer D.G., Dart J.K. et al. A review of 72
consecutive cases of Acanthamoeba keratitis, 1984-1992.
Eye 1993, 7: 719-725.
13. Sharma S, Garg P, Rao GN. Patient characteristics, diagnosis,
and treatment of non-contact lens related Acanthamoeba
keratitis. Br J Ophthalmol 2000, 84(10): 1103-1108.

733Hadaś E, Derda M. Pełzakowe zapalenie rogówki oka – nowe zagrożenie epidemiologiczne
14. Borin S, Feldman I i wsp. Rapid diagnosis of Acanthamoeba
keratitis using non-nutrient agar with a lawn of E. coli.
J Ophthalmic Inflamm Infect 2013, 3(1): 40. doi:
10.1186/1869-5760-3-40.
15. Aniśko-Słomińska J, Słomiński M, Lipowski P. Mikroskopia
konfokalna rogówki. Mag Lek Okul 2011, 5(6): 309-313.
16. Kokot J, Dobrowolski D i wsp. Nowe podejście do diagnostyki
i leczenia zapaleń rogówki wywołanych przez Acanthamoeba
sp. Klin Oczna 2012, 114(4): 311.
17. Seal D, Hay J i wsp. Successful medical therapy of
Acanthamoeba keratitis with topical chlorhexidine and
propamidine. Eye 1996, 10(4): 413-421.
18. Seal DV, Hay J, Kirkness CM. Chlorhexidine or
polyhexamethylene biguanide for Acanthamoeba keratitis.
Lancet 1995, 345(8942): 136.
19. Hargrave SL, McCulley JP, Husseini Z. Results of a trial of
combined propamidine isethionate and neomycin therapy for
Acanthamoeba keratitis. Brolene Study Group. Ophthalmol
1999, 106(5): 952-957.
20. Lim N, Goh D, Bunce C. Comparision of polyhexamethylene
biguanide and chlorhexidine as monotherapy agents in the
treatment of Acanthamoeba keratitis. Am J Ophthalmol
2008, 145(1): 130-135.
21. Hammersmith KM. Diagnosis and menagement of
Acanthamoeba keratitis. Curr Opin Ophthalmol 2006,
17(4): 327-331.
22. Kaiserman I, Bahar I i wsp. Prognostic factors in Acanthamoeba
keratitis. Can J Ophthalmol 2012, 47(3): 312-317.
23. Butler TK, Males LP i wsp. Six-year review of Acanthamoeba
keratitis in New South Wales, Australia: 1997-2002. Clin
Experiment Ophthalmol 2005, 33(1): 41-46.
24. Derda M, Hadaś E, Thiem B. Plant extracts as natural
amoebicidal agents. Parasitol Res 2009, 104(3): 705-708.
25. Derda M, Hadaś E i wsp. Tanacetum vulgare L. as a plant with
potential medicinal properties for Acanthamoeba keratitis.
Now Lek 2012, 81(6): 620-625.
26. El-Sayed NM, Ismail KA i wsp. In vitro amoebicidal activity
of ethanol extracts of Arachis hypogaea L., Curcuma longa L.
and Pancratium maritimum L. on Acanthamoeba castellanii
cysts. Parasitol Res 2012, 110(5): 1985-1992.
27. Tepe B, Malatyali E, Degerli S. i wsp. In vitro amoebicidal
activities of Teucrium polium and T. chamaedrys on
Acanthamoeba castellanii trophozoites and cysts. Parasitol
Res 2012, 110(5): 1773-1778.