Роль факторов патогенности бактерий рода hacek в развитии инфекционного эндокардита (обзор литературы)

Актуальность. Инфекционный эндокардит, вызванный грамотрицательными микроорганизмами группы HACEK, представляет собой редкую и малоизученную форму заболевания. Бактерии группы HACEK входят в состав нормальной флоры полости рта и верхних дыхательных путей, но при определённых условиях могут вызывать тяжёлые инфекционные осложнения. Понимание механизмов патогенности этих микроорганизмов является ключевым для улучшения диагностики и лечения инфекционного эндокардита.
Цель исследования: описание факторов патогенности бактерий группы HACEK и выяснение их роли в возникновении и развитии инфекционного эндокардита путём анализа современной литературы.
Материалы и методы. Проведён систематический анализ научной литературы, посвящённой изучению факторов патогенности микроорганизмов группы HACEK (Haemophilus spp., Aggregatibacter spp., Cardiobacterium spp., Eikenella corrodens, Kingella spp.) и их роли в развитии инфекционного эндокардита. Рассмотрены механизмы адгезии, инвазии, образования биопленок и токсинообразования.
Результаты. Установлено, что основными факторами патогенности бактерий группы HACEK являются: капсула, защищающая от фагоцитоза; пили IV типа, обеспечивающие адгезию к клеткам эндокарда; способность к образованию биопленок; продукция экзотоксинов (лейкотоксин, цитолетальный растягивающий токсин, RtxA); наличие протеаз и эндотоксинов. Показано, что различные представители группы HACEK имеют разную способность вызывать инфекционный эндокардит: наиболее высокий риск отмечен для Aggregatibacter, Cardiobacterium и Kingella (23–60% случаев бактериемии), меньший – для Haemophilus и Eikenella (6–14%).
Заключение. Изучение факторов патогенности бактерий группы HACEK способствует пониманию механизмов развития инфекционного эндокардита и может помочь в разработке новых методов диагностики, лечения и профилактики заболевания. Особое внимание следует уделять профилактическим мероприятиям у пациентов групп риска, включая соблюдение гигиены полости рта и антибиотикопрофилактику при медицинских процедурах.

1. John Camm, Thomas F. Luscher, Patrick Serruys. The ESC Textbook of Cardiovascular Medicine. Wiley-Blackwell, 2006:1136.

2. Демин А.А, Кобалава Ж.Д., Скопин И.И., Тюрин В.П. Клинические рекомендации. Инфекционный эндокардит и инфекция внутрисердечных устройств. 2021.

3. Чипигина Н.С., Карпова Н.Ю., Кашенцева Н.А., Мориц В. Инфекционный эндокардит, вызванный грамотрицательными бактериями. Клиницист. 2021;1-4. https://doi.org/10.17650/1818-8338-2021-15-1-4-K651

4. Данилов А.И., Кречикова О.И. Aggregatibacter actinomycetemcomitans: клиническое значение, диагностика, антимикробная терапия. КМАХ. 2012;14(4):276-279.

5. Vogkou C.T., Vlachogiannis N.I., Palaiodimos L. et al. The causative agents in infective endocarditis: a systematic review comprising 33,214 cases. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2016;35(8):1227–45. https://doi.org/10.1007/s10096-016-2660-6

6. The HACEK Group of Gram-Negative Bacilli Christina F. Burger, Marcus W. Brown, Jeffrey A. Kyle, PharmD, US harm. 2011;36(8): HS-2-HS-8.

7. Bae J.Y., Murugiah K., McLeod G.X., Anwer M., Howes C.J. Open Haemophilus Parainfluenzae mural endocarditis with large atrial septal defect and peripheral embolization. Journal of Cardiology Cases. 2022;25:149–152. https://doi.org/10.1016/j.jccase.2021.08.002

8. Буткевич О.М., Виноградова Т.Л. Основные особенности течения и лечения инфекционного эндокардита (анализ 135 случаев заболевания в 1990–1999 гг.). Российский медицинский журнал. 2001;9(10):392–395.

9. Chambers S.T., Murdoch D., Morris A. et al. HACEK infective endocarditis: Characteristics and outcomes from a large, multi-national cohort. PLoS One. 2013;8(5):63181. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0063181

10. Ambrosioni J, Martinez-Garcia C, Llopis J, Garcia-de-la-Maria C, Hernández-Meneses M, Tellez A, Falces C, Almela M, Vidal B, Sandoval E, Fuster D, Quintana E, Tolosana JM, Marco F, Moreno A, Miró JM; Hospital Clinic Infective Endocarditis Investigators. HACEK infective endocarditis: Epidemiology, clinical features, and outcome: A case-control study. Int J Infect Dis. 2018Nov;76:120-125. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2018.08.013. Epub 2018 Aug 25. PMID: 30153485.

11. Данилов А.И., Алексеева И.В., Аснер Т.В и др. Этиология инфекционного эндокардита в России. КМАХ. 2015;17(1):4-10.

12. Murphy T.F. Haemophilus species (including h. influenzae and chancroid). In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R, eds. Principles and Practice of Infectious Diseases. Vol 2. 7th ed. Philadelphia, PA: Elsevier; 2010:2911-2918. https://doi.org/10.1016/B978-1-4557-4801-3.00227-7

13. Fiona J. Cooke, Mary P.E. Slack, 183 – Gram-Negative Coccobacilli, Infectious Diseases (Fourth Edition). Elsevier. 2017:1611-1627.e1. https://doi.org/10.1016/B978-0-7020-6285-8.00183-0

14. Murphy TF, Berstein JM, Dryja DM. et al. Outer membrane protein and lipooligosaccharide analysis of paired nasopharyngeal and middle ear isolates in otitis media due to nontypable Haemophilus influenzae: pathogenic and epidemiological observations. J Infect Dis. 1987 Nov;156(5):723–31. https://doi.org/10.1093/infdis/156.5.723

15. Berbari E.F., Cockerill F.R., Steckelberg J.M. Infective endocarditis due to unusual or fastidious microorganisms. Mayo Clin Proc. 1997 Jun;72(6):532–42. https://doi.org/10.4065/72.6.532.

16. Han X., Kennan R.M., Davies J.K. Twitching motility is essential for virulence in Dichelobacter nodosus. J Bacteriol. 2008 May;190(9):3323-35. https://doi.org/10.1128/JB.01807-07. Epub 2008 Feb 29.

17. Bennett G., Hickford J., Sedcole R. et al. Dichelobacter nodosus, Fusobacterium necrophorum and the epidemiology of footrot. Anaerobe. 2009;15(4):173-176. https://doi.org/10.1016/j.anaerobe.2009.02.002

18. Billington SJ, Johnston JL, Rood JI. Virulence regions and virulence factors of the ovine footrot pathogen, Dichelobacter nodosus. FEMS Microbiol Lett. 1996 Dec 1;145(2):147-56. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968 1996.tb08570. x. PMID: 8961550.

19. Savage DD, Kagan RL, Young NA, Horvath AE. Cardiobacterium hominis endocarditis: description of two patients and characterization of the organism. J Clin Microbiol 1977 Jan;5(1):75-80. https://doi.org/10.1128/jcm.5.1.75-80.1977.

20. Tucker D.N., Slotnick I.J., King E.O.et al. Endocarditis caused by a Pasteurella-like organism; report of four cases. N Engl J Med. 1962 Nov 1:267:913-6. https://doi.org/10.1056/NEJM196211012671804

21. Matsunaga T., Nakayuki A., Saito Y.et al. Genomic recombination through plasmid-encoded recombinase enhances hemolytic activity and adherence to epithelial cells in the periodontopathogenic bacterium Eikenella corrodens. Biosci Biotechnol Biochem. 2011;75(4):748-51. https://doi.org/10.1271/bbb.100866. Epub 2011 Apr 22.

22. Petti CA, Bhally HS, Weinstein MP, et al. Utility of extended blood culture incubation for isolation of Haemophilus, Actinobacillus, Cardiobacterium, Eikenella, and Kingella organisms: a retrospective multicenter evaluation. J Clin Microbiol. 2006 Jan;44(1):257-9. https://doi.org/10.1128/JCM.44.1.257-259.2006

23. Porsch EA. Kingella kingae Virulence Factors and Insights into Pathogenicity. Microorganisms. 2022 May10;10(5):997. https://doi.org/10.3390/microorganisms10050997. PMID: 35630439; PMCID: PMC9147705