EREDETI KÖZLEMÉNYEK
Chlamydia pneumoniae fiatal felnőttek
koszorúereiben
Hortoványi Eszter, Illyés György, Glasz Tibor, Kulka Janina, Kádár Anna




dr. Hortoványi Eszter, dr. Illyés György, dr. Glasz Tibor, dr. Kulka Janina, dr. Kádár Anna: Semmelweis Egyetem, ÁOK, II. Sz. Patológiai Intézet, 1091 Budapest, Üllői út 93.

LAM 2001;11 (8-9): 542-547

Érkezett: 2001. május 9.
Elfogadva: 2001. augusztus



ÖSSZEFOGLALÁS

Bevezetés - Szeroepidemiológiai vizsgálatok felvetették a Chlamydia pneumoniae kóroki szerepét az atherosclerosis kialakulásában; ezt követően sikerült az atheromás plakkban igazolni e mikroorganizmus jelenlétét.

ANYAG ÉS MÓDSZEREK - Jelen munkánkban fiatal korban (15-34 évesen) váratlanul elhunyt személyek koszorúereit vizsgáltuk, a Chlamydia pneumoniae-fertőzés korai érelmeszesedésben játszott szerepének tisztázására. Formalinban fixált, paraffinba ágyazott bal leszálló koszorúerek három-három meghatározott szegmensén végeztük el a Chlamydia pneumoniae immunhisztokémiai kimutatását monoklonális ellenanyaggal (RR 402). E szakaszokat hematoxilin-eozin, orceinfestés után szövettanilag osztályoztuk.

Eredmények - Az atheromás plakkokban 17 eset közül 11-ben igazoltuk Chlamydia pneumoniae jelenlétét (65%), praeatheromában 15 esetből hat alkalommal (40%), zsíros csíkban 23 minta közül hét esetben (30%), intimamegvastagodásban 14 esetből egy alkalommal (7%). Elváltozás nélküli, egészséges erek intimájában és mediájában nem találtunk pozitív reakciót. Pozitív festődésű adventitiát 51 esetben (67%) figyeltünk meg; a 42, laesio nélküli ér és a korai laesiók adventitiája 27 esetben (63%), a 32 atheroscleroticus elváltozás adventitiája 24 esetben (75%) volt pozitív. Az irodalmi adatokkal összhangban kapcsolatot találtunk a dohányzás és a koszorúerek Chlamydia pneumoniae-fertőzése között.

Következtetés - Megállapítottuk, hogy a Chlamydia pneumoniae jelen van az arteriosclerosis kialakulásának folyamatában, és önállóan vagy más rizikótényezőkkel együtt szerepet játszhat a betegség progressziójában.

atherosclerosis, fiatalok, Chlamydia pneumoniae, koszorúér


Világszerte a szív- és érrendszeri megbetegedé sek vezetik a morbiditási és mortalitási sta tisztikákat. Magyarországon 1999-ben 74 000 ember halt meg érbetegség következtében. A Központi Statisztikai Hivatal adatai szerint ez a szám több mint kétszerese a rákban, és közel hétszerese a balesetben meghaltak számának.

Klinikai és epidemiológiai adatok alapján az atherosclerosis kialakulása multifaktoriális eredetű. A legfontosabb ismert rizikófaktorok a dohányzás, a hypertonia, a szérumlipid-rendellenességek, az életkor; ismert a férfiak és a menopauza utáni korban lévő nők fokozott atherogen hajlama, amely az ösztrogén védőhatásának hiányával magyarázható (1). Az elmúlt években újra nagy figyelmet kapott az infekciós elmélet, miszerint bizonyos fertőző ágensek is szerepet játszhatnak az atherosclerosis patogenezisében. Először a herpes simplex vírust, majd a cytomegalovirust és a Helicobacter pylorit sikerült kimutatni atheroscleroticus laesiókban (2-4). Néhány éve - főleg szeroepidemiológiai vizsgálatok eredményeként - a Chlamydia pneumoniae kóroki szerepe is felmerült (5).
 

Chlamydia pneumoniae

A chlamydiák obligát intracelluláris paraziták, amelyek nem képesek a szokásos energiahordozó vegyületek szintetizálására (Moulder elnevezésével: energiaparaziták). Egyedülálló a fejlődési ciklusuk: replikációjuk a fertőzőképes és igen ellenálló, "spóraszerű" elemi testek (elementary body, EB) gazdasejthez való kitapadásával és endocytosisával kezdődik. Ezt követően az elemi testek az endoszómán belül úgynevezett retikulált testté (reticulate body, RB) alakulnak. A retikulált test metabolikusan aktív, és a növekvő endoszómában további retikulált testekké osztódik, majd visszaalakul elemi testté, kiszabadul az elpusztított gazdasejtből, és megfertőzi a szomszédos sejteket (6). E baktériumok intracelluláris szaporodásuk miatt gyenge immunogenitásúak, az okozott fertőzések gyakran krónikus formában zajlanak (7).

A Chlamydia (C.) pneumoniae-t 1983-ban izolálták először, légúti fertőzésekből. Ekkor még a Chlamydia psittaci humán formájának tartották. Az új fajnak 1989-ben javasolták a Chlamydia pneumoniae elnevezést (6). E baktériumot azóta is mint a pneumoniák és más légúti fertőzések - bronchitisek, pharingitisek, sinusitisek és esetenként asthma bronchiale - okozóját tartjuk számon (8).

A C. pneumoniae "pályafutásában" az újabb mérföldkő az a finnországi tanulmány volt, amelyben Saikku és munkatársai akut myocardialis infarctuson átesett betegeknél a C. pneumoniae elleni antitestek emelkedett titerét mutatták ki, az egészséges kontrollcsoporthoz képest (5). Ezt követően sikerült a C. pneumoniae-t kimutatni atheromás plakkokban elektronmikroszkóppal, immunhisztokémiailag és polimeráz láncreakció (PCR-) technikával (9), majd közvetlenül is izolálták a mikroorganizmust humán atheroscleroticus plakkból (10). Egészséges erekben nem találtak C. pneumoniae-pozitivitást (9, 11). Az állatkísérletek eredményei ugyancsak valószínűsítik a C. pneumoniae kóroki szerepét az atherosclerosis kifejlődésében. C. pneumoniae-val fertőzött nyulak aortájában zsíros csík és praeatheroma fejlődött ki (12). Ugyanakkor az akut myocardialis infarctuson átesett betegek körében a makrolid antibiotikumok (azitromycin, roxythromycin) csökkentették a cardiovascularis események számát (13, 14).

Sejttenyészeten folytatott tanulmányok szerint a C. pneumoniae szaporodni tud az endothel- és a simaizomsejtekben, valamint a macrophagokban (15). Ezekben a sejtekben in vivo is kimutatták a C. pneumoniae-t. A macrophagok/monocyták a C. pneumoniae-t elszállíthatják a légzőrendszerből az erekhez (16). A C. pneumoniae és egyes antigénjei, mint például a lipopoliszacharidok (LPS) képesek hosszan megmaradni a macrophagokban. Az érfalban a baktérium vagy a bakteriális antigén tartós jelenléte gyulladáshoz vezet. A Chlamydia lipopoliszacharidja kapcsolódik az LDL-lel vagy az oxidált LDL-lel, és a keletkezett komplex gyulladásos mediátorokat szabadít fel az endothelsejtekből, továbbá ezt a komplexet felveszik a macrophagok a scavanger receptorokkal, ami habsejtképződéshez vezet (6). A lipopoliszacharidok ezenkívül megemelik a trigliceridszintet és csökkentik a HDL szintjét, így közvetve is atherogen hatásúak (17).

Mindezek alapján nagyon valószínű, hogy a plakkokban talált C. pneumoniae nem szekunder fertőzés, hanem ok-okozati összefüggés áll fenn a fertőzés és az atherosclerosis között. A fiatal felnőttek ereiben talált érelváltozások vizsgálatával fontos adatok nyerhetők annak tisztázására, hogy a fertőzés az atherosclerosis progressziójában vagy beindításában játszik szerepet.
 

Anyag és módszerek

A "Fiatalkori Arteriosclerosis Patobiológiai Determinánsai" (PBDAY) elnevezésű, a WHO által koordinált tanulmány keretén belül gyűjtött érmintákat használtuk fel (18, 19). A programban hazánkból a Semmelweis Egyetem II. Sz. Patológiai, valamint Igazságügyi Orvostani Intézete vett részt. A tanulmányban vizsgált halottak a 15-34 éves korcsoportba tartoztak, és váratlanul hunytak el [40 személy erőszakos halállal (54%), kilencen etilizmus következtében (12%), heten daganatos betegségben (10%), kilencen szív- és érrendszeri betegségben (12%) - közülük nyolcan cardiomyopathia, egy személy pedig az a. carotis interna thrombosisa miatt -, kilencen (12%) egyéb halálok következtében]. A boncolást a halál beállta után 12 órán belül végeztük.

Jelen tanulmányunkban a bal elülső leszálló coronariákat vizsgáltuk. A Chlamydia pneumoniae immunhisztokémiai kimutatását a formalinban fixált, paraffinba ágyazott erek három-három, meghatározott szegmensén végeztük el, az eredéstől 1, 5 és 7 cm-re lévő szakaszokon monoklonális ellenanyaggal (RR 402; Washington Research Foundation). A reakciót streptavidin-biotin peroxidáz rendszerrel és AEC kromogénnel tettük láthatóvá. Ugyanezen szakaszokat hematoxilin-eozin, orceinfestés után szövettanilag osztályoztuk. Az osztályozás alapjának a Stary által javasolt beosztást tekintettük (20). [I. típus: intimamegvastagodás; II. típus: intimamegvastagodás intracelluláris lipidfelszaporodással (zsíros csík; habsejt-csoportosulás a lumenhez közel); III. típus: praeatheroma (kis mennyiségű extracelluláris lipid); IV. típus: atheroma; V. típus: kalcifikálódott atheroma; VI. típus: fibrosus atheroma.] A három-három érszakasz esetén mindig a C. pneumoniae-pozitív reakciót mutató érszakaszt, illetve a súlyosabb elváltozást tekintettük mérvadónak. Az adatokat kontingenciaanalízissel vizsgáltuk (függetlenségvizsgálat khi2-próbával).

Eredményeinket egybevetettük a dohányzásra vonatkozó anamnesztikus adatokkal.
 

Eredmények

A hematoxilin-eozinos metszetek alapján a 74 esetből 19-ben észleltünk épnek tűnő artériát, illetve diffúz intimamegvastagodást, 23 esetben II. típusú elváltozást, illetve 32 esetben pedig III.-IV. típusú atheroscleroticus elváltozást regisztráltunk.

Chlamydia pneumoniae jelenlétét a plakkokban (IV-VI. típus), a praeatheromában és a II. típusú elváltozásban igazoltuk. Az ugyanazon metszeten az atheroma melletti, épnek tűnő érszakasz négy esetben tartalmazott C. pneumoniae-antigént. Észleltünk pozitivitást intimamegvastagodás (I. típus) esetén is. Nem találtunk pozitív reakciót elváltozás nélküli érszakasz intimájában és mediájában (1. táblázat, 1., 2. ábra). A plakkokban szignifikánsan gyakoribb volt a pozitív reakció, mint a korai laesiókban (p<0,05; kontingenciaanalízis).
 
 
1. táblázat. A C. pneumoniae-pozitív esetek gyakorisága a különböző atheroscleroticus elváltozásokban
2. táblázat. C. pneumoniae-pozitivitás az intima-media, illetve az adventitia területén. (A számok az előforduló esetek számát jelentik.)

I-M: intima és media; A: adventitia 
3. táblázat. A C. pneumoniae előfordulása dohányzók és nemdohányzók ereiben (n: esetszám)

1. ábra. Chlamydia pneumoniae immunhisztokémiai reakciója atheroscleroticus plakkban. A felső átnézeti képen a plakk "válla" tartalmazza a legtöbb pozitív sejtet. A plakk atheromás közepe (A) és a media (M). Alul a kinagyított keret képe látható. A habos citoplazmájú sejtek többsége pozitív. Felső kép 40X, alsó kép 400X

2. ábra. Chlamydia pneumoniae elleni antitesttel végzett immunhisztokémiai reakció. A nyilakkal jelzett habos sejt citoplazmájában látszó vörös rögök a reakció termékei (1000X)
 
 

Gyakran észleltük az adventitia érintettségét is. Az intima-media pozitív reakciója esetén 88%-ban az adventitia is pozitívnak bizonyult. Pozitív reakciót adó adventitiát figyeltünk meg több olyan esetben is, ahol az intima és a media nem reagált a Chlamydia pneumoniae elleni antitesttel (49 esetből 29 pozitív, 59%) (2. táblázat). Az atheroscleroticus laesiók adventitiáját 75%-ban találtuk pozitívnak, a laesiomentes ereknek pedig a 32%-át. A különbség statisztikailag nem bizonyult szignifikánsnak.
A pozitív esetek anamnézisében 17-nél szerepelt a dohányzás, a nemdohányzók mintái közül három esetben lett pozitív a C. pneumoniae-vizsgálat. Kontingenciaanalízissel összefüggést tudtunk igazolni a dohányzás és az erekben a C. pneumoniae előfordulása között (p<0,05) (3. táblázat).
 

Megbeszélés

Az irodalmi adatok között mindössze két közlemény foglalkozik a C. pneumoniae előfordulásával fiatalok ereiben (9, 11). A Kuo és munkatársai által vizsgált, 49 főből álló populáció életkora megegyezik az általunk vizsgáltéval (15-34 év); a 11 intimamegvastagodásból kettő (18%), a hét atheroma esetén hat (86%) adott pozitív reakciót; az ép erekben nem kaptak pozitív reakciót (9). A koszorúér-betegségek szempontjából alacsony rizikócsoportba tartozó alaszkai indiánoknál (15-57 év, átlag 34 év) az I.-II. típusban a 11 esetből hét (39%), a III.-VI. típus esetén a vizsgált 40 esetből 15 minta (38%) bizonyult C. pneumoniae-pozitívnak (11). Saját eredményeink szerint a III-VI. típusú elváltozások 53%-a bizonyult C. pneumoniae-pozitívnak. Ez az eredmény az átlag amerikai ifjúság és az alaszkai népcsoport ereiben talált C. pneumoniae-fertőzöttség közé esik, holott a cardiovascularis halálozás hazánkban magasabb, mint az Egyesült Államokban. A százalékos adatok értékelésekor gondolnunk kell arra, hogy az alacsony esetszám miatt az adatok egy-egy újabb ér figyelembevételekor jelentősen módosulhatnak. A tendencia azonban - az általunk vizsgált érmintákkal együtt - mindhárom fiatal populációt vizsgáló tanulmányban azonos: a laesio nélküli erek nem tartalmaztak C. pneumoniae-baktériumot, a korai és az előrehaladott elváltozások közül a súlyosabb laesiókban általában gyakrabban fordult elő a C. pneumoniae, ami e baktériumnak a betegség progresszióját befolyásoló szerepét veti fel.

Az irodalomban pozitív leletként a plakk területén, azaz az intimában és legfeljebb a mediában észlelt pozitív immunhisztokémiai reakciót értékelik. Kevés tanulmány foglalkozik az adventitia érintettségével (21, 22). A mi vizsgálatunkban az adventitia érintettségét meglepően gyakran regisztráltuk mind az atheroscleroticus laesiók, mind a laesiomentes erek esetén. Miért pozitív az adventitia olyan esetekben is, amikor az intima nem ad reakciót? Kell-e foglalkoznunk az adventitiával is, van-e jelentősége a C. pneumoniae-val fertőzött adventitiának? Az egyik tanulmányban az adventitia C. pneumoniae-pozitivitását rupturált plakkok esetén szignifikánsan gyakrabban észlelték, mint nem rupturált plakkok esetében (22). Az adventitia érintettsége reakciót nem adó intima esetén a lumen felőli fertőződés mellett mindenképpen felvet egy másik fertőzési módot, így felmerül a vasa vasorumok szerepe is (21).

Irodalmi adatok szerint kapcsolat áll fenn a C. pneumoniae és más rizikófaktorok között: így a dohányzás, a lipidprofil-eltérések, a hypertensio között (23). Betegeink érmintáiban vizsgáltuk a dohányzás és a Chlamydia pneumoniae-fertőzés kapcsolatát. A dohányzás és a pozitív esetek között az összefüggést szignifikánsnak találtuk, a nemdohányzók ereiben lényegesen kevesebb volt a C. pneumoniae-fertőzés. Úgy gondoljuk, hogy ennek oka egyrészt a dohányzásnak az erekre gyakorolt káros hatásában rejlik. A károsodott intima perme-abilitása, adhéziós kapacitása megnő (24), így könynyebben fertőződik. Másrészt a dohányzással együtt járó krónikus bronchitis C. pneumoniae-fertőzéssel társulhat (8), és a fertőzött légutakból a C. pneumoniae-t a monocyták az erekhez szállítják.

Összefoglalva: A C. pneumoniae-t egyöntetűen gyakrabban igazoltuk atheroscleroticus laesiókban, illetve azok adventitiájában, mint laesiomentes érben. Eredményeink alapján úgy gondoljuk, hogy a C. pneumoniae-fertőzés a klasszikus rizikófaktorokkal együtt - mint szinergisztikus rizikófaktor - felelős lehet az atherosclerosis kialakulásáért, illetve progressziójáért.

Egyes gyulladásos betegségek - mint például a peptikus fekély - hátterében krónikus fertőzés áll. Ha beigazolódik az a feltevés, miszerint a C. pneumoniae az atherosclerosis egyik oka, úgy az antibiotikumok alkalmazásával új távlatok nyílnak a cardiovascularis betegségek kezelésében.

Köszönetnyilvánítás

Köszönettel tartozunk Szik Lászlóné asszisztensnőnek az immunhisztokémiai reakciók kivitelezéséért, és dr. Schönfeld Tibornak a statisztikai elemzés elkészítéséért. A munkánk kivitelezését a következő pályázatokkal támogatták: WHO PBDAY Study, OTKA 1082 (dr. Kádár Anna), PhD (dr. Hortoványi Eszter).

Irodalom

  1. Mijatovic V, van der Mooren MJ, Stehouwer CD, Netelenbos JC, Kenemans P. Postmenopausal hormone replacement, risk estimators for coronary artery disease and cardiovascular protection. Gynecol Endocrinol 1999;13:130-44.
  2. Yamashiroya HM, Ghosh L, Yang R, Robertson AL. Herpesviridae in the coronary arteries and aorta of young trauma victims. Am J Pathol 1988;130(1):71-9.
  3. Melnick JL, Petrie BL, Dreesman GR. Cytomegalovirus antigen within human arterial smooth muscle cells. Lancet 1983;2:644-7.
  4. Mendall MA, Goggin PM, Molineaux N. Relation of Helicobacter pylori infection and coronary heart disease. Br Heart J 1994;71:437-9.
  5. Saikku P, Mattila K, Nieninen MS, Huttunen JK, Leionen M, Ekman MR, et al. Serological evidence of an association of a novel Chlamydia, TWAR, with coronary heart disease and acute myocardial infarction. Lancet 1988;2:983-6.
  6. Ward ME. The immunobiology and immunopathology of chlamydial infections. APMIS 1995;103:769-96.
  7. Kádár A, Bucsek M, Kardos M, Corradi G. Chlamydia trachomatis kimutatása in situ hibridizációval krónikus prostatitisben. Orv Hetilap 1995;136(13):659-62.
  8. Hahn DL. Chlamydia pneumoniae, asthma and COPD: what is the evidence? Ann Allergy Asthma Immunol 1999;83(4):271-88.
  9. Kuo CC, Grayston JT, Campbell LA, Goo YA, Wissler RW, Benditt EP. Chlamydia pneumoniae (TWAR) in coronary arteries of young adults (15-34 years old). Proc Natl Ac Sci USA 1995;92:6911-4.
  10. Maass M, Bartels C, Engel PM, Mamat U, Ísievers HH. Endovascular presence of viable Chlamydia pneumoniae is a common phenomenon in coronary artery disease. J Am Coll Cardiol 1998;31(4):827-32.
  11. Davidson M, Kuo CC, Middaugh JP, Campbell LA, Wang SP, Newman WP, et al. Confirmed previous infection with Chlamydia pneumoniae (TWAR) and its presence in early coronary atherosclerosis. Circulation 1998;98(7):628-33.
  12. Fong IW, Chiu B, Viira E. Rabbit models for Chlamydia pneumoniae infection. J Clin Microbiol 1997;35:48-52.
  13. Gupta S, Leatham EW, Carrington D. Elevated Chlamydia pneumoniae antibodies, cardiovascular events and azithromycin in male survivors of myocardial infarction. Circulat 1997;96:404-7.
  14. Gurfinkel E, Bozovich G, Darcoca A, Beck E, Mautner B. Randomised trial of roxithromycin in non-Q-wave coronary syndromes: ROXIS pilot study. Lancet 1997;350:404-7.
  15. Gaydos CA, Summersgill JT, Sahney NN. Replication of Chlamydia pneumoniae in vitro in human macrophages, endothelial cells, and aortic smooth muscle cells. Infect Immunol 1996;64:1614-20.
  16. Berger M, Schroder B, Daeschlein G, Schneider W, Busjahn A, Buchwalow I, et al. Chlamydia pneumoniae DNA in non-coronary atherosclerotic plaques and circulating leukocytes. J Lab Clin Med 2000;136(3):194-200.
  17. Laurila A, Bloigu A, Nayha S, Hassi J, Leinonen M, Saikku P. Chronic Chlamydia pneumoniae infection is associated with a serum lipid profile known to be a risk factor for atherosclerosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol 1997;17(11):2910-3.
  18. Illyés Gy, Kádár Anna. Atheroscleroticus laesiók immunhisztokémiája. Lege Artis Medicinae 1993;3(6):528-36.
  19. Kádár A, Mózes G, Illyés Gy, Schönfeld T, Kulka J, Sipos B, et al. World Health Organisation (WHO) and the World Heart Federation (WHF) Pathobiological Determinants of Atherosclerosis in Youth Study (WHO/WHF PBDAY Study) 1986-1996. Histomorphometry and histochemistry of atherosclerotic lesions in coronary arteries and the aorta in a young population. Nutr Metab Cardiovasc Dis 1999;9:220-7.
  20. Stary HC. The histological classification of atherosclerotic lesions in human coronary arteries. Atherosclerosis and coronary artery disease. Philadelphia: Lippincott-Raven Publishers; 1996. Chapter 26. p. 463-74.
  21. Yamashita K, Ouchi K, Shirai M, Gondo T, Nakazawa T, Ito H. Distribution of Chlamydia pneumoniae infection in the atherosclerotic carotid artery. Stroke 1998;29:773-8.
  22. Higuchi MD, Castelli JB, Aiello VD, Palommo S, Reis MM, Sambiase NV, et al. Great amount of C. pneumoniae in ruptured plaque vessel segments at autopsy. A comparative study with stable plaques. Arq Bras Cardiol 2000;74(2):149-51.
  23. Gupta S. Chronic infection in the aetiology of atherosclerosis-focus on Chlamydia pneumoniae. Atherosclerosis 1999;143:1-6.
  24. Ross R. Atherosclerosis an inflammatory disease. N E J of Med 1999;340:115-24.



Chlamydia pneumoniae in coronary arteries of young adults

Introduction - An association of Chlamydia pneumoniae (C. pneumoniae) with coronary heart disease has been found with seroepidemiological methods. This organism was demonstrated in atheromatous plaques by electron microscopy, immunohistochemistry, and polymerase chain reaction.

Material and Methods - To better understand the significance of the presence of C. pneumoniae in atheromatous plaques, we examined coronary artery segments from young adults (15-34 years) with and without atherosclerosis. 74 samples of left anterior descending artery were examined immunohistochemically for the presence of C. pneumoniae by the monoclonal antibody RR402.

RESULTS - C. pneumoniae was identified in the atheroma in 11 of 17 cases (65%) and in preatheroma in 6 of 15 cases (40%), in fatty streak in 7 of 23 cases (30%) and in intimal thickening in 1 of 14 cases (7%). C. pneumoniae was not found in the intimal and medial layer of the normal-appearing coronary arteries. C. pneumoniae was detected in the adventitia in 51 cases (67%) of the coronary arteries: in the normal arteries and initial lesions in 27 of 42 cases (63%), and in the advanced lesions in 24 of 32 cases (75%). Correlation was observed between the C. pneumoniae positive cases and cigarette smoking.

CONCLUSION - Our results suggest that C. pneumoniae may relate to the severity of atherosclerosis in the youth, thus may initiate atherosclerotic injury or facilitate its progression along with other risk factors.

Correspondence: Eszter Hortoványi, MD Semmelweis University, Faculty of Medicine, 2nd Department of Pathology, H-1091 Budapest, Üllői út 93.

atherosclerosis, youth, Chlamydia pneumoniae, coronary artery