Bakterielle Pneumonie, die häufigste mit dem humanen Immundefizienzvirus (HIV) assoziierte Lungenerkrankung, ist eine häufige Ursache für Komorbidität und Mortalität in der HIV-Bevölkerung. Vor der Einführung der antiretroviralen Kombinationstherapie (cART) lagen die Infektionsraten der bakteriellen Pneumonie im Bereich von 3.9-20 Fälle pro 100 Personenjahre bei HIV-positiven Personen und waren überwiegend auf opportunistische Erreger wie Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus sowie akute Mycobacterium tuberculosis-Infektionen zurückzuführen . Obwohl bakterielle Pneumonie Raten seit der Einführung von cART zurückgegangen sind, bleiben Raten 10 mal höher bei HIV-infizierten Personen als bei gesunden Personen . Darüber hinaus bleibt die HIV-assoziierte Pneumonie die häufigste Ursache für Krankenhauseinweisungen mit bis zu 90 Fällen pro 1000 Personen jährlich .

Derzeit basiert die Diagnose einer Lungenentzündung auf klinischen Merkmalen und Röntgenaufnahmen. Die ätiologische Diagnose basiert jedoch auf empirischen Daten, Kultur, Serologie, Nukleinsäureamplifikationstechniken (NAAT) und Bronchoskopie . Bei der Auswahl einer dieser Diagnosen müssen einige Punkte berücksichtigt werden. Obwohl sehr informativ, empirische Daten (d. H. Patientenanamnese, kürzliche Reisen, intravenöse Arzneimittelexposition, frühere Infektionen oder Antibiotikaexposition) können nur dazu beitragen, den Umfang der Infektion einzugrenzen, und sind nicht endgültig . Im Gegensatz dazu ermöglicht die Kultur die Identifizierung von Bakterien und gilt als die bevorzugte Methode in der Diagnostik. Inkubationszeiten können jedoch langwierig sein (abhängig von der Wachstumsrate des Mikroorganismus), nicht alle Mikroben sind kultivierbar und die Empfindlichkeit des Assays nimmt ab, wenn der Patient eine Vorbehandlung mit Antibiotika erhalten hat . Serologische Tests beruhen auf der Fähigkeit des Patienten, eine wirksame Antikörperantwort zu erzeugen; Im Fall von HIV ist diese Reaktion jedoch stark reduziert. Daher kann die Serologie je nach Stadium der HIV-Infektion klinisch nicht nützlich sein . Aufgrund der geringen Empfindlichkeit der Serologie wird NAAT (wie die Polymerase-Kettenreaktion ) zum diagnostischen Instrument der Wahl für die schnelle Identifizierung atypischer Bakterien in Atmungsproben von HIV-infizierten und nicht infizierten Personen . Obwohl NAAT hochspezifisch ist, wurde gezeigt, dass die Empfindlichkeit in Abhängigkeit von der zu testenden Patientenprobe variiert (z. B. nasopharyngeale Probe vs. induziertes Sputum) . Darüber hinaus, obwohl die Präsenz von NAAT in Industrieländern immer mehr an Bedeutung gewinnt, ist es in Entwicklungsländern immer noch nicht ohne weiteres verfügbar. Für den Fall, dass eine endgültige Diagnose nicht erreicht werden kann, können invasivere Techniken (z. B. Bronchoskopie) zur Probenentnahme (bronchoalveoläre Lavage oder Biopsie) verwendet werden. Obwohl die Bronchoskopie sehr vorteilhaft ist, wird sie derzeit in Bezug auf HIV und fortgeschrittene Immunsuppression nicht ausreichend genutzt, obwohl sie für Patienten mit niedriger CD4-Zellzahl empfohlen wird (< 200 Zellen/µl). Diese Unterauslastung ist möglicherweise auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Patienten zu krank sind, um sich dem BAL-Verfahren zu unterziehen, oder auf das hohe Volumen immunsupprimierter Patienten, die ins Krankenhaus eingeliefert werden . Darüber hinaus kann es zu Komplikationen wie Blutungen und Pneumothorax kommen .

Trotz technologischer Fortschritte wird die Ätiologie der HIV-assoziierten Pneumonie in weniger als 60% der Fälle identifiziert, weshalb Untersuchungen zu atypischen Pneumonie-verursachenden Wirkstoffen erforderlich sind . Es liegen nur begrenzte Informationen über atypische bakterielle Pneumonien vor (d. H. Pneumonien, die nicht auf Beta-Lactame ansprechen, eines der Antibiotika, die typischerweise Pneumoniepatienten mit Komorbiditäten verschrieben werden), mit noch weniger Informationen über diese Infektionen bei HIV . Aufgrund der mangelnden Berücksichtigung, Die Rolle, die atypische Bakterien bei der Schwere der Erkrankung und dem Patientenergebnis bei HIV-assoziierter Pneumonie spielen, ist unbekannt. Folglich wird diese Überprüfung die Bakterien hervorheben – nämlich Chlamydophila pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae, Coxiella burnetii, Legionellenarten und andere —, die für die atypische bakterielle Pneumonie bei HIV verantwortlich sind. Speziell, Die Überprüfung untersucht das aktuelle Wissen über die Prävalenz dieser Mikroben in der HIV-infizierten Bevölkerung, sowie ihre klinische Präsentation, Nachweismethoden, und Behandlung.

Chlamydophila pneumoniae

Chlamydophila pneumoniae, ein obligater intrazellulärer Erreger, der weltweit Lungeninfektionen verursacht hat, bleibt ein besonderes Problem in der HIV-infizierten Bevölkerung . Studien von Trinh et al. haben gezeigt, dass C. pneumoniae Pneumonie Raten sind so hoch wie 60% in cART-behandelten HIV-infizierten Kindern. Ebenso wurde in der erwachsenen Bevölkerung berichtet, dass Koinfektionen mit HIV zwischen 3 und 39% liegen . Im Allgemeinen HIV-assoziierte C. es wurde gezeigt, dass die Pneumoniae-Pneumonie-Raten umgekehrt proportional zur CD4-Zellzahl des Patienten sind und bei 6,8, 15,7 und 25,2% auftreten, wenn die CD4-Werte über 500, zwischen 200 und 500 bzw. unter 200 Zellen / µl liegen . Mit anderen Worten, die Raten steigen mit abnehmender CD4, bis zu einem Viertel bei Personen mit fortgeschrittenem HIV und CD4 < 200. In einer retrospektiven Analyse von 319 erwachsenen Pneumonie-infizierten HIV-seropositiven Individuen wurde C. pneumoniae in etwa 2,2% (n = 7) der Fälle als Co-Pathogen mit anderen Mikroorganismen angegeben. Ein Großteil der Forschung zur HIV-assoziierten C. pneumoniae-Pneumonie stammt aus der Post-cART-Ära mit wenig Informationen über die Wirkung dieses Mikroorganismus bei unbehandeltem HIV. Von denen, die berichtet wurden, wurde jedoch festgestellt, dass das Risiko, eine C. pneumoniae-Pneumonie zu bekommen, bei unbehandeltem HIV 5-mal höher war als in der Allgemeinbevölkerung . Unabhängig von diesen höheren Raten ist der klinische Krankheitsverlauf in beiden Populationen ähnlich. Die Krankheit manifestiert sich als akute Atemwegsinfektion (mit fokaler Pneumonie, Pleuraerguss oder Bronchitis), obwohl mit zunehmendem Grad der Immunsuppression eine schwerere und diffuse interstitielle Lungenbeteiligung und der Tod auftreten können . Ebenso wurde gezeigt, dass eine Infektion mit C. pneumonia chronische Infektionen (z. B. Arteriosklerose oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen) verursacht .

Die Diagnose einer HIV-assoziierten C. pneumoniae-Pneumonie ist auf Serologie und NAAT angewiesen. Mikroimmunfluoreszenz (MIF), eine Technik, die indirekt die C misst. pneumoniae-spezifische Antikörperantwort, erfordert entweder einzelne oder rekonvaleszente Serumproben, um zwischen einer kürzlichen / aktuellen Infektion und einer vorherigen zu unterscheiden . Es wurde jedoch berichtet, dass stark immunsupprimierte HIV-infizierte Erwachsene (mit CD4-Zählungen <200 Zellen / µl) nicht in der Lage sind, eine wirksame IgG-Reaktion zu erzielen . Umgekehrt können HIV-Patienten eine asymptomatische C. pneumoniae-Infektion haben, während sie mit einem anderen Pneumonie-verursachenden Erreger koinfiziert sind, was eine weitere Einschränkung der Nützlichkeit dieses diagnostischen Tests darstellt . Folglich werden NAAT-Tests an Atemproben (BAL- oder Nasopharyngealabstrich) empfohlen, da sie sich als vielversprechend für die Diagnose von C. pneumonia bei HIV erwiesen haben . Tatsächlich hat die US-amerikanische Food and Drug Administration ein BioFire FilmArray NAAT zum Nachweis von C. pneumoniae und M. pneumoniae zugelassen .

Mycoplasma pneumoniae

Mycoplasma pneumoniae, der häufigste Erreger der Mycoplasma–Atemwege, macht etwa 20% aller Pneumonien in der Allgemeinbevölkerung der Vereinigten Staaten (USA) und 11,3-21 aus.0% (abhängig von der Diagnosemethode) aller Pneumonien in der HIV-infizierten US-Bevölkerung, wobei höhere Raten mit dem Grad der Immunsuppression korrelierten . In einer Studie von Nadagir et al. , 18 der 29 (62%) HIV-positiven, M. pneumoniae-infizierten Kinder hatten eine CD4-Zellzahl von <20 Zellen/µl. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass ein abgereichertes CD4, das mit einer fortgeschrittenen HIV-Erkrankung assoziiert ist, die Etablierung von M. pneumoniae in der Lunge verstärkt . Doch ähnlich wie bei C. pneumoniae, die Mehrheit der Daten über HIV-assoziierte M. pneumoniae Lungeninfektionen stammen von behandelten HIV-Patienten, mit minimalen Informationen über seine Wirkung bei unbehandeltem HIV.

Die klinischen Manifestationen der M. pneumoniae-Pneumonie bei HIV ähneln denen bei gesunden Personen. Husten (berichtet in 100% der Fälle), Anämie, Arthralgie, Dyspnoe und Halsschmerzen zusammen mit Fieber, Rasseln, interstitiellen Infiltraten und Lobarpneumonie werden am häufigsten berichtet, was eine Diagnose fast unmöglich macht, die ausschließlich auf der klinischen Präsentation basiert .

Die Diagnose von M. pneumoniae beruht auf Kultur, Serologie und NAAT . Die Isolierung erfordert jedoch eine Inkubation von bis zu 3 Wochen, was die Praktikabilität dieser Methode in einem klinischen Umfeld einschränkt . In ähnlicher Weise ist die Zeit auch ein begrenzender Faktor für die Serologie, da sie von einer rekonvaleszenten Serumprobe abhängt . Darüber hinaus wurde gezeigt, dass M. pneumoniae im Wirt persistiert, wobei persistierendes IgM Jahre nach der Infektion nachweisbar ist . Darüber hinaus aufgrund der Tatsache, dass bis zu 20% der gesunden Menschen nicht entwickeln M. pneumoniae-spezifisches IgM in Kombination mit der mit einer HIV-Infektion verbundenen beeinträchtigten Immunantwort entwickeln immunsupprimierte HIV-infizierte Patienten möglicherweise niemals eine nachweisbare Antikörperantwort, was bedeutet, dass diese Technik für die Diagnose in dieser Population nicht zuverlässig ist . Eigentlich, Shankar et al. fand heraus, dass die Kultur für die Diagnose von M zuverlässiger war. pneumoniae-Infektionen bei HIV-positiven Personen, da Infektionen bei 31% (n = 31) ihrer erwachsenen HIV-Population identifiziert werden konnten, während der IgM-enzymgebundene Immunosorbens-Assay nur 21% (n = 21) identifizierte. Folglich haben mehrere Laboratorien NAAT-Methoden (z. B. die BioFire FilmArray NAAT oder Echtzeit-PCR) zum Nachweis von M. pneumoniae entwickelt, obwohl das Zentrum für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten darauf hingewiesen hat, dass nur wenige dieser entwickelten Methoden tatsächlich für die diagnostische Beurteilung akzeptabel sind . Nichtsdestotrotz haben diese Amplifikationstechniken im Vergleich zu anderen Diagnosen höhere Sensitivitäten und Spezifitäten gezeigt und sich als neuer Standard für den Nachweis von M. pneumoniae-Pneumonien bei HIV herausgestellt .

Coxiella burnetii

Coxiella burnetii (Q-Fieber) ist ein obligates intrazelluläres Bakterium, das sowohl bei immungeschwächten als auch bei immunkompetenten Personen akute und chronische Erkrankungen verursachen kann . Berichte über eine HIV-assoziierte Q-Fieber-Pneumonie sind jedoch derzeit begrenzt. Von denen, die berichtet wurden, stammen die meisten aus der Vorkriegszeit . Nichtsdestotrotz erlauben uns Informationen aus der Zeit vor cART Rückschlüsse darauf, wie C. burnetii unbehandelte HIV-infizierte Patienten und solche, die zuvor mit cART behandelt wurden, aber bereits zu AIDS fortgeschritten sind, beeinflussen wird.

In den 1990er Jahren betrug die Rate der Q-Fieber-Pneumonien 0,3% in der Allgemeinbevölkerung und 9,7% in der unbehandelten HIV-seropositiven erwachsenen Bevölkerung. Während dieser Zeit wurde berichtet, dass HIV-infizierte Personen 13-mal häufiger an Q-Fieber erkranken als gesunde Personen .

Wie die anderen atypischen Pneumonien ist der klinische Verlauf von C. die Burnetii-Pneumonie ist sowohl bei HIV-positiven als auch bei negativen Personen ähnlich . Die Symptome können bis zu 10 Tage andauern und sind oft unspezifisch (z. B. Fieber, Kopfschmerzen, unproduktiver Husten, Myalgie); In 90% der Fälle mit HIV wurde jedoch gezeigt, dass Lungenknoten auftreten.Die Diagnose einer HIV-assoziierten Q-Fieber-Pneumonie kann aufgrund der vielen klinischen Formen der Erkrankung (z. B. akute oder chronische Lungeninfektion) und der mit HIV verbundenen abnehmenden Immunität sehr schwierig sein . Die Diagnose basiert auf Serologie und NAAT, jedoch Das Potenzial von Falsch negative in der Serologie steigt mit dem Fortschreiten der HIV-Krankheit . Darüber hinaus können in Endemiegebieten mit Q-Fieber einzelne Serumproben zu falsch positiven Ergebnissen führen, sodass möglicherweise rekonvaleszente Serumproben erforderlich sind. NAAT und insbesondere PCR – eine vielversprechende Alternative mit hoher Spezifität – sind nicht allgemein verfügbar . Aufgrund des Mangels an Wissen darüber, wann auf HIV-assoziierte Q-Fieber-Pneumonie getestet werden soll, C. burnetii-Diagnostik bei HIV-infizierten Patienten wird selten versucht und ist wahrscheinlich unterrepräsentiert .

Legionella pneumophila

Der opportunistische intrazelluläre Erreger Legionella pneumophila ist ein besonderes Problem bei immunsupprimierten Patienten und ist schätzungsweise für 20% aller erwachsenen HIV-assoziierten Pneumonien verantwortlich (im Vergleich zu 15% in der Allgemeinbevölkerung), obwohl überraschenderweise bisher nur sehr wenige Fälle gemeldet wurden . Von den aufgezeichneten Fällen haben viele gezeigt, dass HIV-infizierte Patienten (insbesondere solche mit fortgeschrittener Immunsuppression) im Vergleich zu normalen Personen häufig ein schwereres klinisches Erscheinungsbild aufweisen .

Im Allgemeinen sind die Symptome der L. pneumophila-Pneumonie unspezifisch mit signifikant höheren Raten von Husten, Dyspnoe, bilateraler Lungenbeteiligung und Hyponatriämie bei Menschen mit HIV . Es können jedoch auch atypische Manifestationen auftreten, die den Magen-Darm-Trakt oder das zentrale Nervensystem betreffen, was die Erstdiagnose ziemlich schwierig macht . Es wurde gezeigt, dass rezidivierende Lungenkavitation fast ausschließlich bei immunsupprimierten Patienten auftritt und häufig kurz nach Therapiebeginn auftritt . Komplikationen aufgrund von Atemversagen und höhere Sterblichkeitsraten wurden ebenfalls beobachtet .

L. Pneumophila-Infektionen können in der HIV-Population unterrepräsentiert sein, da ein routinemäßiges Screening auf Legionellen normalerweise nicht durchgeführt wird und eine spezielle Anfrage des Klinikers erfordert . Die Diagnose einer HIV-assoziierten L. pneumophila-Pneumonie war traditionell auf Kultur und den Urinantigentest angewiesen ; Die Kultur erfordert jedoch spezialisierte Medien, mehrere Tage für das Wachstum und weist immer noch nur eine Empfindlichkeit von etwa 80% auf . Für die Serologie, abhängig von der Schwere der Immunsuppression des Patienten, messbare L. Pneumophila-Antigen ist anfangs möglicherweise nicht nachweisbar, was zu einem falsch negativen Ergebnis für den Urinantigentest führt . In einem Fall von Franzin et al. , ein negatives Urin-Antigen-Ergebnis verschoben L. pneumophila Diagnose in einem cART-haftenden, HIV-infizierten erwachsenen Mann, bis Kulturen erhalten wurden (einige Tage später). Daher war die endgültige Diagnose der HIV-assoziierten L. pneumophila-Pneumonie auf zwei Methoden angewiesen, von denen bekannt ist, dass sie jeweils ihre eigenen Einschränkungen haben . Folglich ist NAAT der neue Standard in der Diagnostik geworden. Echtzeit-PCR-Methoden, die auf das Legionellen-mip-Gen abzielen, gelten im Vergleich zur herkömmlichen Diagnostik als spezifischer, empfindlicher und schneller (mit einer um etwa 15% erhöhten Ausbeute gegenüber der Kultur) und wurden für den Einsatz in mehreren Labors angepasst; In Entwicklungsländern sind diese automatisierten Techniken jedoch nicht ohne weiteres verfügbar . Schließlich sind HIV-Patienten häufig mit mehr als einem Erreger koinfiziert, der eine Infektion mit L. pneumophila maskieren könnte. Folglich kann L. pneumophila eine viel größere Rolle bei der HIV-assoziierten Pneumonie spielen, als derzeit erwartet wird.

Nicht-Pneumophila-Legionellen

Pneumonie durch andere Nicht-Pneumophila-Legionellen-Arten macht 10% aller Legionellen in der Allgemeinbevölkerung aus (wobei Legionella micdadei und Legionella bozemanae 90% dieser Fälle ausmachen) mit begrenzten Informationen über diese Infektionen bei HIV. Von den gesammelten Informationen scheint es jedoch, dass cART-anhaftende HIV-infizierte Personen eine höhere Rate an Nicht-Pneumophila-Pneumonie aufweisen als gesunde Personen .Sowohl bei behandeltem als auch unbehandeltem HIV manifestieren sich Legionellen-Nicht-Pneumophila-Infektionen häufig als Fieber, Husten, Dyspnoe, Durchfall, pleuritische Brustschmerzen und Erguss, mit dokumentierten Fällen von Lungenhöhlen, Knötchen und Lungenabszessen . Studien aus der Prä-cART-Ära zeigen, dass höhere Mortalitätsraten mit einer Infektion bei unbehandeltem HIV verbunden sind, obwohl dies auf die Tatsache zurückzuführen sein kann, dass diese Infektionen nur bei stark immunsupprimierten Patienten berichtet wurden und möglicherweise nicht auf die Virulenz der Mikroben selbst zurückzuführen sind .Die Diagnose einer HIV-assoziierten Nicht-Pneumophila Legionella-Pneumonie erfordert einen hohen klinischen Verdacht. Bis zu einer endgültigen Diagnose sollte eine aggressive empirische Therapie verabreicht werden, insbesondere bei immundefizienten Patienten, um ein positiveres Ergebnis zu gewährleisten. In der Tat kann das Absetzen der empirischen Therapie bei einer immungeschwächten erwachsenen HIV-infizierten Person trotz eines hohen Verdachts auf eine Legionelleninfektion zum Tod führen .

Derzeit ist Kultur die beste bei der Diagnose von Nicht-Pneumophila-Pneumonie bei HIV; die Empfindlichkeiten variieren jedoch je nach Labor, wobei höhere Empfindlichkeiten nur in Laboratorien mit besonderem Interesse an Legionellose aufgezeichnet wurden . Harn-Antigen, obwohl nützlich für L. pneumophila Serogruppe 1 Nachweis, ist weniger empfindlich für andere Serogruppen und ist praktisch nutzlos für Nicht-Pneumophila-Arten . NAAT-Methoden, insbesondere die PCR von Proben der unteren Atemwege, haben gezeigt hohe Empfindlichkeiten (bis zu 100%) mit Legionellenspezies und kann eine mögliche Alternative zum Nachweis einer Nicht-Pneumophila-Legionella-Pneumonie bei HIV-infizierten Patienten sein. Obwohl PCR-Assays alle verschiedenen Legionellenarten mit hoher Spezifität nachweisen können, sind sie derzeit für den klinischen Einsatz nicht ohne weiteres verfügbar .

Über die Nicht-Pneumophila-Pneumonie und ihre Prävalenz bei HIV ist wenig bekannt, was einfach darauf zurückzuführen sein kann, dass L. pneumophila Serogruppe 1 typischerweise die einzige Legionellenart ist, die häufig in Betracht gezogen wird; Der Urin-Antigen-Test zielt auf L. pneumophila Serogruppe 1 ab, ebenso wie viele serologische Assays . Die Verteilung von Legionellen variiert weltweit, daher sollte die Nützlichkeit des Urinantigentests in jedem Gebietsschema validiert werden . Darüber hinaus ähnelt die HIV-assoziierte Legionellose aufgrund von Nicht-pneumophila L. pneumophila, was eine Differenzierung zwischen diesen Infektionen verhindern könnte. Um die Rolle dieser Erreger bei der HIV-Infektion besser bestimmen zu können, sind die Weiterentwicklung geeigneter Diagnosetechniken und ein erhöhtes klinisches Bewusstsein erforderlich.

Tropheryma whipplei

Tropheryma whipplei wurde, obwohl es normalerweise nicht als eines der atypischen Bakterien angesehen wird, in Atmungsproben behandelter HIV-infizierter Personen mit höheren Prävalenzraten als in der Allgemeinbevölkerung gefunden . Derzeit ist unklar, ob es sich bei T. whipplei um einen pneumonieverursachenden Erreger oder lediglich um einen Kommensalorganismus handelt, da er sowohl in symptomatischen als auch in asymptomatischen Fällen gefunden wurde . Obwohl einige Studien berichten T. whipplei als Erreger (und schreibt diesem Bakterium sogar bestimmte klinische Manifestationen zu), ist Vorsicht geboten, bis weitere Beweise für die Rolle dieser Mikrobe bei der HIV-assoziierten Pneumonie vorliegen.

Behandlung einer atypischen bakteriellen Pneumonie bei HIV

Im Gegensatz zu einer typischen bakteriellen Pneumonie spricht eine atypische bakterielle Pneumonie nicht auf Beta-Lactame, Aminoglykoside und Sulfadrogen an; therefore, a 7–10 day course of macrolides (clarithromycin, erythromycin, or azithromycin), doxycycline and/or fluoroquinolones (levofloxacin or moxifloxacin) are required to treat these infections in HIV patients .