細(xì)菌性角膜炎疾病病因
一、發(fā)病原因:
1.隨著時(shí)代的變遷致病細(xì)菌發(fā)生了很大變化。
20世紀(jì)50年代以肺炎球菌為主;60年代金黃色葡萄球菌占優(yōu)勢(shì);70年代則以銅綠假單胞菌為主導(dǎo);80年代由于氨基糖苷類抗生素的應(yīng)用,銅綠假單胞菌相對(duì)減少,而耐青霉素葡萄球菌則相對(duì)增多;90年代以來其他革蘭陰性菌,如不發(fā)酵革蘭陰性桿菌、黏質(zhì)沙雷菌、厭氧性細(xì)菌等有逐漸增多的趨勢(shì)。
2.其中最常見的致病細(xì)菌有4種,
即革蘭陽性菌中的肺炎鏈球菌(streptococcus pneumoniae,S)和金黃色葡萄球菌(staphylococcus aureus,S),革蘭陰性菌中的銅綠假單胞菌(pseudomonas aeruginosa,P)和莫拉菌(moraxella,M)簡稱為SSPM感染。據(jù)日本橫濱大學(xué)近年來的對(duì)120例細(xì)菌性角膜炎的統(tǒng)計(jì),SSPM感染占72.5%(87例),上述4種致病細(xì)菌分別為15%(18例)、11.7%(14例)、35.8%(43例)、10%(12例),美國、加拿大也有同樣的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。這種傾向不僅出現(xiàn)在工業(yè)發(fā)達(dá)國家,發(fā)展中國家也是如此。菲律賓最近對(duì)1762例的統(tǒng)計(jì),SSPM感染占92.2%(1624),分別為4.7%(83例)、42.31%(745例)、26.6%(468例)及18.6%(328例)。
3.外傷是細(xì)菌性角膜炎最常見的危險(xiǎn)因素之一,
職業(yè)性眼前節(jié)的外傷中,有6%會(huì)發(fā)生細(xì)菌性角膜炎。在農(nóng)村,角膜擦傷的患者發(fā)生細(xì)菌性感染的占5%。各種原因?qū)е陆悄ど掀ず突|(zhì)的外傷,首先使角膜基質(zhì)組織暴露于結(jié)膜囊正常菌群,易導(dǎo)致細(xì)菌感染;角膜異物及污染水源濺入等均是外界細(xì)菌進(jìn)入角膜的重要載體;如果患者有慢性細(xì)菌性瞼緣炎或淚囊炎存在,這些部位的細(xì)菌很容易導(dǎo)致角膜感染。
4.在發(fā)達(dá)國家,配戴角膜接觸鏡是細(xì)菌性角膜炎最常見的危險(xiǎn)因素,
所有類型的角膜接觸鏡都可能造成角膜的細(xì)菌感染,其中軟性接觸鏡過夜配戴者發(fā)生比例最高。統(tǒng)計(jì)資料顯示,硬性角膜接觸鏡配戴者每年角膜潰 瘍的發(fā)生率為0.02%,透 氣性硬性接觸鏡為0.04%,日戴型軟性接觸鏡0.04%,傳統(tǒng)型軟性接觸鏡即日夜配戴者為0.2%。配戴角膜接觸鏡導(dǎo)致角膜細(xì)菌感染,與接觸鏡本身對(duì)角膜上皮結(jié)構(gòu)及功能的影響、鏡片及鏡片盒的細(xì)菌污染、配戴和護(hù)理方式以及配戴者的生活與衛(wèi)生習(xí)慣等均有密切關(guān)系。
5.眼表疾病當(dāng)中,
淚液量及淚液成分的異常及眼瞼閉合功能的破壞為常見的與角膜細(xì)菌感染相關(guān)的因素。所有引起角膜上皮破壞的病變?nèi)鐔捂卟《拘越悄ど掀ば圆∽儭㈤L期應(yīng)用抗生素或抗病毒藥物導(dǎo)致的上皮細(xì)胞中毒、局部長期使用糖皮質(zhì)激素、內(nèi)皮失代償所引起的大泡性角膜病變,以及各種累及角膜上皮的變性與營養(yǎng)不良等,均可能繼發(fā)細(xì)菌感染。
二、發(fā)病機(jī)制:
角膜細(xì)菌感染所導(dǎo)致的臨床表現(xiàn)是細(xì)菌與宿主反應(yīng)共同作用的結(jié)果。造成角膜炎的細(xì)菌種類眾多,其中以微球菌科(主要是葡萄球菌屬和微球菌屬)、鏈球菌屬、假單胞菌屬及腸桿菌科為主,約87%的細(xì)菌性角膜炎是由上述4類細(xì)菌所致。細(xì)菌菌屬的分布會(huì)因地域、環(huán)境、生活及衛(wèi)生條件等因素影響而有所不同。北京市眼科研究所眼微生物室1989~1998年的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,銅綠假單胞菌、凝固酶陰性葡萄球菌、肺炎球菌、棒狀桿菌以及金黃色葡萄球菌是細(xì)菌性角膜炎的主要致病菌。
1.金黃色葡萄球菌性角膜炎
金黃色葡萄球菌能夠產(chǎn)生血漿凝固酶。在感染組織中可產(chǎn)生多種致病因子,根據(jù)其作用可分為兩種:與感染擴(kuò)散有關(guān)的因子和毒性相關(guān)的因子。
1)與感染擴(kuò)散有關(guān)的因子包括:
玻璃酸酶、脂酶、磷脂酶、核酸酶、明膠酶、纖溶酶、蛋白酶及溶解酶等。
2)與毒性有關(guān)的因子:
內(nèi)毒素A、B、C、D和E、溶血毒素a、p、7和8、中毒性休克綜合征毒素-1,以及表皮松解毒素A和B。金黃色葡萄球菌的血漿凝固酶使細(xì)菌周圍形成一層纖維蛋白膜,將病灶包繞形成膿腫。溶血毒素具有殺白細(xì)胞的功能。
2.凝固酶陰性葡萄球菌性角膜炎
該菌本身不分泌很強(qiáng)的毒素,一般屬于弱毒菌或條件致病菌。其導(dǎo)致的角膜病變病程較緩慢,細(xì)菌周圍易形成一層生物膜。該膜由細(xì)菌分泌的糖蛋白組成,覆蓋在菌體表面,細(xì)菌借助此膜與周圍的細(xì)菌黏附在一起形成細(xì)菌斑。在這種狀態(tài)下,細(xì)菌對(duì)抗生素的抵抗力明顯增強(qiáng),使藥物難以起效。
3.肺炎球菌性角膜炎
肺炎球菌莢膜能夠逃避中性粒白細(xì)胞的吞噬,故容易侵入角膜組織并迅速擴(kuò)散。該菌能分泌溶白細(xì)胞素、神經(jīng)氨酸酶以及溶血毒素,造成組織破壞。此外,該菌產(chǎn)生的免疫球蛋白A分解酶能夠水解幾乎所有參與局部免疫反應(yīng)的分泌型IgA,使眼局部的非特異性免疫功能受到抑制。
4.銅綠假單胞菌性角膜炎 銅綠假單胞菌感染除與眼部防御能力下降有關(guān)外,
主要與細(xì)菌的毒力和侵襲力有關(guān)。該菌能夠產(chǎn)生外毒素A、彈性蛋白酶、胞外酶s等重要致病物質(zhì)。在銅綠假單胞菌鞭毛和蛋白酶的作用下,細(xì)菌易于移生到有組織破損的部位;黏多糖蛋白質(zhì)復(fù)合體使細(xì)菌易黏附到組織細(xì)胞表面;彈性蛋白酶、堿性蛋白酶及細(xì)胞毒素和溶血毒素有利于其侵入與繁殖,并造成角膜基質(zhì)的壞死性損傷。
5.摩拉桿菌性角膜炎
不同種株的摩拉桿菌在眼部的致病性相近。該菌可產(chǎn)生蛋白酶與內(nèi)毒素,分解破壞角膜組織。有些種株的摩拉桿菌能夠產(chǎn)生類似磷脂酶、玻璃酸酶及溶血毒素的酶類及毒素。
6.放線菌性角膜炎
奴卡菌屬導(dǎo)致的角膜炎在感染性角膜炎中所占的比例不足1/100。奴卡菌為專性細(xì)胞內(nèi)生長的微生物,可在吞噬細(xì)胞內(nèi)繁殖,不產(chǎn)生外毒素,繁殖速度較慢。細(xì)胞壁含有脂肽和脂多糖成分,不同菌種以及不同生長時(shí)期這些成分會(huì)有所差別。鐵離子是奴卡菌能夠在細(xì)胞內(nèi)繁殖的重要因素。角膜的奴卡菌感染往往繼發(fā)于輕微損傷,體液與細(xì)胞免疫均參與了防御機(jī)制。
7.鏈球菌性角膜炎
鏈球菌可產(chǎn)生多種毒素,主要有溶血毒素和紅疹毒素。溶血毒素具有細(xì)胞毒性;紅疹毒素為一種外毒素。鏈球菌也可產(chǎn)生一系列酶類,主要有鏈激酶和玻璃酸酶。前者能使纖溶酶原激活為纖溶酶,使纖維蛋白溶解;后者分解細(xì)胞外基質(zhì),有利于細(xì)菌擴(kuò)散。
8.沙雷門菌性角膜炎
沙雷門菌很難侵入正常的角膜組織。只有當(dāng)角膜上皮屏障作用被破壞時(shí),細(xì)菌才可侵入角膜基質(zhì)內(nèi)并進(jìn)行繁殖。實(shí)驗(yàn)證實(shí),沙雷門菌導(dǎo)致的角膜炎其病變程度與細(xì)菌分泌蛋白水解酶的量正相關(guān),強(qiáng)毒株產(chǎn)生的蛋白水解酶量多,引起的角膜溶解壞死反應(yīng)明顯;反之,弱毒株的蛋白水解酶分泌量少,組織破壞也輕。
9.痤瘡丙酸桿菌性角膜炎
由于正常人穹隆結(jié)膜處為相對(duì)缺氧狀態(tài),故常存在各種厭氧菌,其中40%~85%為痤瘡丙酸桿菌。該菌為條件致病菌,感染一般與黏膜屏障破壞和組織缺氧壞死有關(guān)。該菌釋放的多糖具有白細(xì)胞趨化性,細(xì)菌可在細(xì)胞內(nèi)繁殖。痤瘡丙酸桿菌常與其他需氧菌或厭氧菌同時(shí)感染。
大多數(shù)細(xì)菌只有在角膜上皮受損傷時(shí)方能侵入角膜基質(zhì)層。細(xì)菌一旦進(jìn)入角膜即發(fā)生多核白細(xì)胞(polymophonuclear leukocytes,PMN)趨化,釋放溶解酶導(dǎo)致基質(zhì)壞死(stroma necrosis)。在一些毒性特別強(qiáng)的細(xì)菌如銅綠假單胞菌感染時(shí),除上述原因外,細(xì)菌繁殖過程中也可產(chǎn)生蛋白溶解酶,因此病情更為嚴(yán)重和迅速。雖然角膜后彈力膜對(duì)細(xì)菌穿透有一定的抵抗作用,但最終還是發(fā)生角膜穿孔。