カプノサイトファガ・カニモルサス
細菌の種類

カプノサイトファガ・カニモルサス
科学的分類 この分類を編集する
ドメイン： 細菌
王国： シュードモナダティ
門: バクテロイデス類
クラス： フラボバクテリア
注文： フラボバクテリア目
家族： フラボバクテリア科
属: カプノサイトファガ
種：
C. カニモルサス
二名法名
カプノサイトファガ・カニモルサス
ブレンナーら1989

カプノサイトファガ・カニモルサスは、カプノサイトファガ属に属する、栄養要求性が高く、成長が遅いグラム陰性桿菌です。 [1] [2]イヌやネコの正常な歯肉微生物叢に常在する細菌 ですが、ヒトに病気を引き起こす可能性があります。感染は、咬まれたり、舐められたり、動物に近づいたりすることで起こります。 [3]カプノサイトファガ・カニモルサスは、健康な人では一般的に毒性が低いですが、 [4]持病のある人に重篤な、場合によっては深刻な病気を引き起こすことが観察されています。 [5]カプノサイトファガ・カニモルサスの 病原性は未だに大部分が解明されていませんが、臨床診断の増加に伴い、この桿菌への関心が高まっています。抗生物質による治療はほとんどの場合に有効ですが、臨床医が利用できる最も重要かつ基本的な診断ツールは、イヌやネコへの最近の曝露に関する知識です。 [3]

歴史

カプノサイトファガ・カニモルサスは、1976年にボボとニュートンによって初めて観察されました。2人は、敗血症に加えて髄膜炎を呈していた患者から、それまで知られていなかったグラム陰性細菌を分離しました。患者は以前、2日連続で2匹の異なる犬に2回噛まれたことがありました。咬まれた時期と症状の発症のタイミングが一致していることに着目したバトラーらは、1961年から1975年の間に敗血症または髄膜炎を呈した同様の患者17例を分析しました。これらの症例は、感染者から分離された未知のグラム陰性桿菌が存在したため、検査のためにCDCに送られていました。バトラーは、感染症に関連する犬咬傷の発生率が高いことをCDCに報告しました。CDCではこの細菌を特定できなかったため、CDCグループDF-2という名称を使用しました。 DF-2はdysgonic fermenterの略で、増殖の遅い発酵性桿菌であることを意味します。1989年、Weaverらはこの未知の細菌の特性を解析中に、Capnocytophaga属の細菌との多くの類似点を指摘しました。同年後半、Brennerらは、本種の形態、G+C%含量、運動性を解析した結果、 Capnocytophaga canimorsusという命名を提案しました。[4]

語源

Capnocytophaga属の学名は、ギリシャ語の「煙」を意味するkapnosに由来し、成長に二酸化炭素を必要とすることからこの名が付けられました。この学名は、ギリシャ語のkytos（細胞）とphagein （食べる）に由来するCytophaga属と区別するために付けられました。種小名canimorsusは、ラテン語のcanisとmorsusに由来し、それぞれ「犬」と「噛む」を意味します。[6]

疫学

毎年、世界中で何千万人もの人が犬の咬傷に悩まされており、カンピロバクター・カニモルサスに曝露した後のヒトの感染例も世界中で確認されている。[7]米国の人口の2％ 、450万～470万人が毎年犬に噛まれていると推定されている。 [8] [9] 症例は米国、カナダ、ヨーロッパ、オーストラリア、南アフリカで報告されている。[4] 症状は曝露後2～3日以内、または4週間後に現れる場合がある。中高年は病気にかかるリスクが高く、患者の60％以上が50歳以上である。[4] さらに、多くの時間を犬や猫と一緒に過ごす人もリスクがより高い。これには獣医師、ブリーダー、ペットの所有者、飼育者が含まれる。特定の既往症がある場合、リスクが悪化する。犬に噛まれた後に細菌に感染する確率は3～20％ですが、猫の場合は50％にも達することがあります。[10]

形態、文化、そして隔離

血液寒天培地上のC. canimorsus

C. canimorsusは、グラム陰性で発酵性があり莢膜を持ち、胞子を形成しない、嗜好性の桿菌である。[11] 桿菌の長さは通常 1～3 μm である。寒天培地で増殖すると、長い桿菌は湾曲した形状になる傾向がある。この細菌には鞭毛がなく、滑るように移動するが、これは観察しにくいことがある。[2] C. canimorsus は増殖のために適切な培地を必要とする。この細菌は、血液寒天培地（5% の羊またはウサギの血液を含むハートインフュージョン寒天培地）およびチョコレート寒天培地でよく増殖する。[1] [2] [4] [12] [13] 増殖が遅いため、コロニーは最大 48 時間は目に見えないことがある。[4] 18 時間で、コロニーは通常直径 0.5 mm 未満で、斑点があり凸状である。24 時間で、コロニーは直径 1 mm までになることがある。 48時間後、コロニーは細長く、平らで滑らかになり、縁は広がります。この時点では、コロニーは白灰色または灰色で、むしろ半透明に見えることがあります。寒天培地から掻き取ると、わずかに黄色がかることがあります。

ゲノム

C. canimorsus Cc5株のゲノムは、 2,571,406bpの単一環状染色体から構成され、G+C含量は36.11%で、2,405のオープンリーディングフレームをコードしている。[14]

動物では

カプノサイトファーガ属 の細菌は、ヒトや動物の口腔内に生息しています。これらの種のほとんどはヒトには生息していません。[4] C. canimorsusはイヌやネコに生息する常在細菌ですが、ヒトの正常な微生物叢には存在しません。約 26% のイヌが口の中にこれらの常在細菌を保有しています。C . canimorsus が動物に疾患症状を引き起こすことは稀です。小型犬の頭部のイヌ咬傷からC. canimorsus が分離された症例が 1 件報告されています。細菌は創傷部に局在しており、イヌは菌血症を呈していませんでした。イヌに噛まれたウサギに感染した症例も数件報告されています。ウサギにおけるC. canimorsusの臨床症状は、播種性血管内凝固症候群、細胞壊死（組織死）、低血圧、壊疽、腎不全など、さまざまな症状を引き起こします。[10]

高リスクカテゴリー

ネコ科動物との接触が多いため、 C. canimorsusによる合併症を発症するリスクが高い人に加え、特定の既往症を持つ人も極めて高リスクのカテゴリーに分類されます。具体的には、脾臓摘出術を受けた人、アルコール依存症の人、グルココルチコイドなどのステロイド剤の使用による免疫抑制状態にある人などが挙げられます。β-サラセミアの患者や喫煙者も高リスクとされています。これらの人は、無脾症やアルコール依存症と同様に、血流中の食物鉄濃度が上昇しています。C . canimorsusは増殖に大量の鉄を必要とするため、これらの条件は本菌にとって最適な条件です。[10]

無脾症

脾臓摘出後の重篤な感染症は、カプノサイトファガ・カニモルサスなどの莢膜を持つ微生物に関連している。[11]

文献に発表された症例のうち、33%はIgMおよびIgG産生が低下した無脾患者に発生している。また、マクロファージの集合が遅れ、タフトシンの産生も少ない。[10]タフトシンは貪食作用 の刺激に関与しているため、細菌感染がある場合にタフトシンが減少すると問題が生じる。機能的な脾臓は病原体の除去に重要である。この特定の病原体は無脾患者で繁殖しているように見えることから、貪食作用による破壊のためにこの細菌をマークするプロセスではIgM抗体とタフトシンの両方が決定的に重要である可能性がある。[4] 無脾症の人は、細菌による致命的な臨床症状を発症するリスクが60倍高い。[要出典]無脾症の人は、曝露後1日以内に症状が現れることが多い。感染は急速に進行し、多臓器不全を経て最終的に死に至る。無脾症患者の死亡率は、 C. canimorsus感染症の他のどのリスクカテゴリーよりもはるかに高い。[10]

アルコール使用障害

アルコール依存症に苦しむ人は、C. canimorsus感染症を呈する人の約24%を占めています。[4]アルコール依存症は、好中球におけるスーパーオキシド産生の減少[ 15]と好中球エラスターゼ活性の低下[16] を引き起こすことが示されています。その結果、菌血症（血液中の細菌の増加） の素因が増加します。その結果、アルコール依存症の人はC. canimorsusの感染によるより危険な側面に苦しむ可能性が高くなります。[4] 最後に、アルコール依存症の人は血中鉄含有量の増加と関連しています。[10]

免疫抑制

免疫抑制剤は、全身性エリテマトーデスなどの自己免疫疾患の治療によく用いられます。グルココルチコイドなどの免疫抑制剤による治療を受けると、体の防御力が低下します。その結果、これらの患者は健康な人よりもC. canimorsusへの曝露による感染力が高くなります。免疫抑制状態の患者は、 C. canimorsusの症状を呈する患者の約5%を占めます。 [4]

症状の発症と臨床症状

症状はC. canimorsusへの曝露後1～8日以内に現れる[1]が、通常は2日目頃に現れる[4]。症状は軽度のインフルエンザ 様症状から、重篤な劇症敗血症まで様々である。患者は発熱、嘔吐、下痢、倦怠感、腹痛、筋肉痛、錯乱、呼吸困難、頭痛、発疹などの皮膚発疹を、これらの組み合わせで訴えることが多い。より重篤な心内膜炎、播種性血管内凝固症候群、髄膜炎の症例も報告されている[1] 。 メチルプレドニゾロンによる前治療は、これらの感染症における菌血症を遷延させ、心内膜炎の進行を助長することが示唆されている[要出典] 。

鑑別診断

C. canimorsusによる感染症の診断は困難な場合がある。分離株を培養するための一般的な方法は、寒天培地で 1 週間培養することであるが、その時点ではC. canimorsusの培養物が見えない場合があり、成長が遅いか培地が適切でないことが原因である。C . canimorsus は非常に特殊な培地と条件を必要とし、栄養強化培地が必須である。C . canimorsus は高濃度の二酸化炭素で増殖が促進されるため、キャンドル消火ジャーまたは二酸化炭素インキュベーターで細菌を培養する必要がある。[4] この桿菌を診断するために、特定の反応を検査する場合がある。細菌はカタラーゼ、オキシダーゼ、アルギニンジヒドロラーゼ、マルトース、ラクトースに対して陽性反応を示すべきである。硝酸塩還元、ウレアーゼ、および H 2 S 生成に対しては陰性反応を示すべきである。C . canimorsus は、イヌリンとスクロースに対して陰性反応を示すことで他のグラム陰性菌と区別できる。[4] この細菌は増殖が比較的遅いため、診断は多くの場合、患者が以前に犬または猫と接触していたことを臨床医が知っていることに依存します。これを把握した臨床医は、細菌の適切な分離を確実にするために、寒天培地を1週間以上保存するよう依頼することがあります。しかし、これらの方法でさえ失敗することもあります。培養検査でC. canimorsusが繰り返し陰性となり、16S rRNA遺伝子配列決定によってのみ存在が確認された症例が報告されています。[10] 種特異的遺伝子のPCR検査も有益な場合があります。髄膜炎を呈する患者の場合、 C. canimorsusは脳脊髄液グラム染色で診断できます。[9] これらの方法は費用がかかりますが、種レベルの同定を確実にする最良の方法です。分離株は通常、血液培養（88%）から得られ、咬傷から得られることはあまりありません。患者が重度の敗血症性ショック状態にある場合は、全血塗抹標本が有効な場合があります。[4]

処理

犬や猫による傷口をすぐに洗浄することで、 C. canimorsusの感染を予防できます。生理食塩水による傷口の洗浄が推奨され、抗生物質の投与を受けるには医療機関を受診することが推奨されます。傷口が深い場合や、医療機関の受診を遅らせている場合は、抗生物質の投与が推奨されます。β-ラクタマーゼ阻害剤を含む抗生物質（経口オーグメンチンまたは注射剤ユナシン）は、C. canimorsusだけでなく、咬傷でよく見られる他の微生物にも有効です。[要出典]

ペニシリン G が第一選択薬であるが、いくつかの分離株は耐性を示している。[4] C. canimorsusは、アンピシリン、第三世代セファロスポリン、テトラサイクリン、クリンダマイシン、およびクロラムフェニコールに感受性である。ゲンタマイシンには耐性を示している。[2] 治療は最低 3 週間行うことが推奨される。[4] より重症の感染症の場合は入院が必要である。敗血症の場合は、高用量のペニシリンが必要である。第三世代セファロスポリンは、広範囲のグラム陰性菌をカバーするため、診断前に投与されることが多い。診断後、菌株がベータラクタマーゼを産生しない限り、薬はペニシリン G に切り替えるべきである。[4]おそらく、ベータラクタマーゼ産生菌株の患者には、ペニシリン G は Unasyn などのベータラクタマーゼ阻害剤と併用して投与できるだろう。

髄膜炎関連感染症の死亡率は、敗血症に伴う死亡率よりもはるかに低い。C . canimorsusは劇症敗血症を引き起こすため、早期診断は生存率の向上につながる。[要出典]

免疫システムの回避

C. canimorsus はマウス J774.1 マクロファージの存在下で増殖することが観察されている。 マクロファージは病原体を認識し、取り込んで死滅させる。また、免疫経路カスケードの開始に必要なサイトカインを分泌する。 C. canimorsus細菌はマクロファージによって取り込まれない。実際、マクロファージ単層はマクロファージの存在下では崩壊し、細胞毒素の存在を示唆する。[17] C. canimorsus の存在下では、マクロファージが TNF-α、IL-8、IL-6、IL-1α、インターフェロン-γ、一酸化窒素を産生しないため、サイトカイン活性は大幅に低下する。[12] さらに、 Toll 様受容体 4 ( TLR4 ) は通常、病原体を認識し、 NF-κB 経路を介して炎症性 サイトカインの産生を誘導するシグナル伝達カスケードを開始する。 C. canimorsusに感染した細胞では、TLR4 がシグナル伝達経路を活性化しなかったため、免疫系による炎症反応は誘発されなかった。[17] この種は強い炎症反応を誘発しないため、細菌は宿主の免疫系に検出される前に複製する時間が十分ある。[12] C. canimorsusに感染した J774.1 単層の電子顕微鏡写真では、細菌の隔壁に囲まれたマクロファージの液胞内に細菌細胞が存在していることが示された。これは、C. canimorsus がマクロファージ内で細胞内複製していることを示唆している。 C. canimorsus細胞は補体による殺傷や多形核白血球(PNM)による殺傷にも抵抗性を示す。 C. canimorsus は、PMN が存在する場合、宿主のグリカンを脱グリコシル化して PMN を栄養源とする。実際、PMN が存在する場合、C. canimorsus は力強く増殖する。[12] C. canimorsusはこれらの必要な免疫機能を回避することができるため、真剣に対処する必要があります。この細菌に関連する疾患の予防と治療には、その病因に関するより深い知識が必要です。[要出典]

参考文献

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