嫌気性感染症

嫌気性菌はあらゆる種類の頭蓋内感染症を引き起こす可能性があります。これらはしばしば硬膜下膿瘍や脳膿瘍を引き起こし、まれに硬膜外膿瘍や髄膜炎を引き起こします。脳膿瘍の起源は一般的に、隣接する慢性耳、乳様突起、または副鼻腔感染症^{[ 6 ]}、口腔咽頭、歯^{[ 7 ]または肺[ 8 ]}です。乳様突起と耳の感染症は一般的に側頭葉または小脳に進行しますが、顔面副鼻腔炎は一般的に前頭葉膿瘍を引き起こします。中枢神経系への感染の血行性播種は、口腔咽頭、歯、または肺の感染症の後によく起こります。まれに、他の部位に由来する菌血症や心内膜炎も頭蓋内感染症を引き起こすことがあります。

嫌気性細菌による髄膜炎はまれであり、呼吸器感染症に続いたり、脳脊髄液シャントを合併したりすることがあります。 ^{[ 9 ]}神経シャント感染症は、 Cutibacterium acnesなどの皮膚細菌によって引き起こされることが多く、^{[ 10 ]}または、腸を穿孔する脳室腹腔シャントの場合には、腸由来の嫌気性菌（Bacteroides fragilisなど）によって引き起こされます。^{[ 11 ]} Clostridium perfringens は、頭蓋内手術や頭部外傷後に脳膿瘍や髄膜炎を引き起こす可能性があります。

呼吸器感染症や歯科感染症に合併する脳膿瘍からよく分離される嫌気性菌は、嫌気性グラム陰性桿菌（AGNB、Prevotella属、Porphyromonas属、Bacteroides属など）、Fusobacterium属、Peptostreptococcus属である。微好気性レンサ球菌やその他のレンサ球菌もよく分離される。放線菌はまれにしか分離されない。

脳炎の段階では、抗菌薬療法と頭蓋内圧の上昇を抑えるための対策を用いることで、頭蓋内膿瘍の形成を予防できる。しかし、膿瘍が発生した後は、外科的切除または排膿に加え、長期の抗菌薬療法（4～8週間）が必要となる場合がある。頭蓋内膿瘍の完全な排膿を推奨する医師もいれば、膿瘍の吸引を繰り返す医師もいる。^{[ 12 ]}膿瘍が複数ある場合や、膿瘍が脳の特定の部位に集中している場合は、膿瘍の吸引を繰り返す方が望ましい。このような患者には、高用量の抗菌薬を長期間投与することで、代替治療戦略として、膿瘍の外科的除去に代わる治療が可能となる。^{[ 13 ]}

多くの抗菌薬は血液脳関門を透過しにくいため、頭蓋内感染症の治療に利用できる薬剤は限られています。頭蓋内透過性の高い抗菌薬としては、メトロニダゾール、クロラムフェニコール、ペニシリン、メロペネムなどが挙げられます。抗菌薬の選択は、分離された菌株とその抗菌薬感受性に基づいて行うのが理想的です。CTスキャンなどの画像診断法の導入とメトロニダゾール療法の普及により、患者の生存率は大幅​​に向上しました。

嫌気性菌は、ほとんどの種類の上気道感染症および頭頸部感染症から分離することができ、特に慢性感染症でよく見られます。これらには、扁桃炎^{[ 14 ]} 、扁桃周囲膿瘍および咽頭後膿瘍、慢性中耳炎、副鼻腔炎および乳様突起炎、眼感染症^{[ 15 ]} 、すべての深頸部感染症、耳下腺炎、唾液腺炎、甲状腺炎、歯原性感染症、および手術後および手術後の頭頸部創傷および膿瘍^{[ 16 ]}が含まれます。 主な微生物は口腔咽頭常在菌叢由来であり、AGNB、Fusobacterium ^{[ 17 ]}、およびPeptostreptococcus属が含まれます。

嫌気性菌は、ほとんどすべての歯科感染症に関与しています。これには、歯根膿瘍^{[ 18 ]} 、歯内歯髄炎、歯周感染症（歯肉炎および歯周炎）、および下顎周囲腔感染症^{[ 19 ] [ 20 ]} が含まれます。歯髄炎は膿瘍形成につながり、最終的には下顎骨や他の頸部腔に広がる可能性があります。偏性嫌気性細菌に加えて、微好気性連鎖球菌およびStreptococcus salivariusも存在する可能性があります。

フソバクテリウム属菌や嫌気性スピロヘータは、潰瘍性歯肉炎の特殊な形態である急性壊死性潰瘍性歯肉炎（またはヴィンセント狭心症）の原因となることが多い。

口腔、歯、咽頭の感染症の結果として発生する深頸部感染症は、一般的に多菌性である。これには、咽後蜂窩織炎または膿瘍の拡大、食道穿孔後の縦隔炎、歯または歯周膿瘍が含まれる。^{[ 21 ]}

成人では、誤嚥性肺炎の最も一般的な原因は、口腔咽頭分泌物または胃内容物の誤嚥です。小児では、最も一般的な原因は、感染した羊水または膣分泌物の誤嚥です。重度の歯周病または歯肉疾患は、嫌気性胸膜肺感染症の発症の重要な危険因子です。肺炎から壊死性肺炎および肺膿瘍への感染の進行は、膿胸の発生の有無にかかわらず起こり得ます。^{[ 22 ] [ 23 ]}感染はしばしば多菌性であり、市中感染の分離株（症例の60～80%）は、個人の口腔咽頭フローラに属する好気性菌および嫌気性菌です。一般的に検出される嫌気性細菌は、Prevotella、Porphyromonas、Fusobacterium、Peptostreptococcus属であり、好気性細菌はβ溶血性連鎖球菌および微好気性連鎖球菌である。^{[ 24 ]}また、院内感染性誤嚥性肺炎^{[ 25 ]}や、人工呼吸器の有無にかかわらず気管切開に関連する肺炎^{[ 26 ]}の患者の約35%から嫌気性細菌が分離されることがあり、これらの場合、腸内細菌科、 Pseudomonas属、黄色ブドウ球菌とともに分離されることが多い。検体は口腔内微生物叢による汚染を避ける方法で採取することが重要である。

二次性腹膜炎および脾臓膿瘍や肝膿瘍を含む腹腔内膿瘍は、一般的に腸管閉塞、梗塞、または直接的な外傷の結果として腸壁または他の臓器の欠損部から腸内微生物が腹腔内に侵入することによって発生します。穿孔性虫垂炎、憩室炎、穿孔を伴う炎症性腸疾患、および消化管手術は、好気性および嫌気性細菌による多菌性感染症と関連していることが多く、分離株数は平均12個（3分の2は一般的に嫌気性）になることがあります。^{[ 27 ]}最も一般的な好気性および通性嫌気性細菌は、大腸菌、連鎖球菌属です。 （エンテロコッカス属を含む）であり、最も頻繁に分離される嫌気性細菌は、B. fragilisグループ、ペプトストレプトコッカス属、およびクロストリジウム属である。^{[ 28 ]}

腹部感染症は特徴的に二相性である。初期段階では大腸菌敗血症に伴う全身性腹膜炎がみられ、後期段階では嫌気性細菌（B. fragilis群を含む）を宿す腹腔内膿瘍が出現する。

二次性腹膜炎の臨床症状は、基礎疾患の病態を反映している。発熱、びまん性腹痛、吐き気、嘔吐がよくみられる。身体診察では、反跳痛、腹壁硬直、腸音減弱など、腹膜炎の兆候が一般的に認められる。これらの初期所見に続いて、ショックの兆候や症状が現れることがある。

胆道感染症は通常、大腸菌、クレブシエラ属、腸球菌属によって引き起こされます。癌、再発性感染症、閉塞、胆道手術または操作に関連する複雑な感染症では、嫌気性菌（主にB. fragilis群、まれにC. perfringens）が検出されることがあります。^{[ 29 ]}

臨床検査では、白血球数の増加と多形核白血球の優位が認められます。X線検査では、腹腔内の遊離ガス、イレウスまたは腸閉塞の兆候、および大腰筋陰影の消失が認められる場合があります。診断用超音波検査、ガリウムシンチグラフィー、およびCTスキャンにより、虫垂膿瘍またはその他の腹腔内膿瘍が検出されることがあります。術後創部における多菌感染が発生することもあります。

好気性菌と嫌気性菌が混在する腹部感染症の治療には、感染症の両成分に有効な抗菌薬の使用と、外科的処置および膿の排出が必要です。単発で容易にアクセスできる膿瘍は経皮的に排出できます。^{[ 28 ]}

嫌気性細菌によって引き起こされる女性生殖器感染症は多菌性であり、軟部組織の会陰部、外陰部、バルトリン腺の膿瘍、細菌性膣炎、子宮内膜炎、子宮蓄膿症、卵管炎、付属器膿瘍、卵管卵巣膿瘍、子宮内避妊器具関連感染症、骨盤内炎症性疾患^{[ 30 ]（}骨盤蜂窩織炎および膿瘍を含む場合がある）、羊膜炎、敗血症性骨盤血栓性静脈炎、敗血症性流産、および産科および婦人科手術後の感染症^{[ 31 ] [ 32 ]}が含まれる。適切な微生物培養を得ることは不可欠である。培養を正常な生殖器内細菌叢で汚染しないようにすることが重要である。適切な培養を確実に行う方法としては、腹腔鏡検査、ダグラス窩穿刺、または伸縮式カテーテルを用いた定量的子宮内膜培養の実施などが挙げられる。

よく検出される嫌気性菌には、Prevotella bivia、Prevotella disiens、Peptostreptococcus、Porphyromonas、Clostridium属などがある。Bacteroides fragilis群は、腹腔内感染に比べてこれらの感染症ではまれにしか検出されない。^{[ 33 ]} Actinomyces属とEubacterium nodatumは、子宮内避妊器具に関連する感染症でよく検出される。Mobiluncus属は細菌性膣炎と関連している可能性がある。[ ^{34 ]これら}の嫌気性菌と混在して見られる好気性菌には、腸内細菌科、Streptococcus属（A群とB群を含む）、Neisseria gonorrhoeae、Chlamydia属、Mycoplasma hominisなどがある。組織内の遊離ガス、膿瘍形成、悪臭を伴う分泌物は、嫌気性菌の存在とよく関連している。これらの感染症の治療には、好気性および嫌気性のあらゆる細菌性病原体に対して有効な抗菌薬の使用が含まれます。性感染症の原因となる病原体に対する抗菌薬も投与する必要があります。

嫌気性細菌が頻繁に関与する感染症には、感染性爪囲炎、感染性ヒトまたは動物咬傷、皮膚潰瘍、蜂窩織炎、膿皮症、化膿性汗腺炎などの表在性感染症が含まれます。^{[ 35 ]} 二次感染部位には、二次感染性おむつかぶれ、胃瘻または気管切開部位の創傷、疥癬またはケリオン感染症、湿疹、乾癬、ツタウルシ、アトピー性皮膚炎、ヘルペス性湿疹、感染性皮下脂腺嚢胞または封入嚢胞、および術後創傷感染症が含まれます。^{[ 36 ]}

皮下組織感染症における皮膚の関与には、皮膚および皮下膿瘍、^{[ 37 ]}乳房膿瘍、褥瘡、感染性毛巣嚢胞または瘻孔、メレニー潰瘍、感染性糖尿病性（血管性または栄養性）潰瘍、咬傷、^{[ 38 ]}嫌気性蜂窩織炎およびガス壊疽、細菌性相乗壊疽、および熱傷創感染が含まれます。^{[ 39 ]}より深部の嫌気性軟部組織感染症は、壊死性筋膜炎、壊死性相乗蜂窩織炎、ガス壊疽および捻髪音を伴う蜂窩織炎です。これらは筋膜だけでなく、筋膜に囲まれた筋肉にも影響を及ぼす可能性があり、筋炎および筋壊死を引き起こすこともあります。

軟部組織感染症で分離される菌株は、感染の種類によって異なる場合がある。感染部位や感染を引き起こした状況も、分離される微生物の種類に影響を与える可能性がある。嫌気性細菌が関与する病変からは、感染部位の「常在菌叢」に属する細菌が分離されることも多い。

直腸領域の創傷や皮下組織感染症および膿瘍（直腸周囲膿瘍、褥瘡）から採取された検体、または腸内細菌叢由来の検体（糖尿病性足感染症など）からは、大腸細菌叢の微生物がしばしば検出される。^{[ 40 ]}これらは一般的に、B. fragilisグループ、Clostridium spp.、腸内細菌科、およびEnterococcus spp. である。一方、口腔咽頭内およびその周辺の感染症、またはその部位から発生する感染症には、口腔細菌叢の微生物が頻繁に含まれる（爪囲炎、咬傷、乳房膿瘍など）。これらの細菌には、色素沈着したPrevotellaおよびPorphyromonas、FusobacteriumおよびPeptostreptococcus spp. が含まれる。S. aureusやStreptococcus spp.などの皮膚細菌叢の微生物、または院内感染した微生物は、体のあらゆる部位から検出される可能性がある。ヒトの咬傷感染症にはしばしばEikenella属菌が含まれており、動物の咬傷には口腔内常在菌に加えてPasteurella multocidaが存在する。

嫌気性菌感染症は多菌性であることが多く、時には（例えば褥瘡、糖尿病性足潰瘍など）菌血症や骨髄炎を合併する。^{[ 41 ]}深部組織の感染症（壊死性蜂窩織炎、筋膜炎、筋炎）には、クロストリジウム属、化膿レンサ球菌、または好気性菌と嫌気性菌の多菌性の組み合わせが含まれることが多い。これらの感染症では、組織内にガスが見られ、灰色がかった薄い膿のような腐敗臭がすることが多く、菌血症や高い死亡率を伴うことが多い。

深部軟部組織感染症の治療には、外科的デブリードマンと排液を含む積極的な外科的管理が含まれます。このアプローチを支持する対照研究はありませんが、特にクロストリジウム感染症の場合、血流増加と高圧酸素投与による患部組織の酸素化の改善が有効な場合があります。

嫌気性細菌は、特に外傷や骨折後の長骨の骨髄炎、末梢血管疾患に伴う骨髄炎、褥瘡、顔面および頭蓋骨の骨髄炎でよく見られます。^{[ 42 ]} これらの骨感染症の多くは多菌性です。

頭蓋骨および顔面骨の嫌気性骨髄炎は、隣接する軟部組織からの感染拡大、または歯、副鼻腔、耳の感染から始まることが多い。口腔内の嫌気性細菌の高濃度は、頭蓋骨および顔面骨の感染におけるその重要性を説明する。骨盤骨髄炎における腸内嫌気性菌の多さは、一般的に褥瘡部位からの感染拡大によるものである。末梢血管疾患に関連する骨髄炎における嫌気性菌は、一般的に隣接する軟部組織の潰瘍から骨に到達する。長骨骨髄炎は、外傷、血行性感染、または人工装具の存在によって引き起こされることが多い。

ペプトストレプトコッカス属とバクテロイデス属は、咬傷や頭蓋骨感染症を含むあらゆる骨感染症において最も頻繁に分離される菌種です。色素を持つプレボテラ属とポルフィロモナス属は、咬傷や頭蓋骨感染症で特に多く見られますが、バクテロイデス・フラジリス群は血管疾患や神経障害でよく見られます。口腔内常在菌であるフソバクテリウム属は、咬傷や頭蓋骨・顔面骨感染症から最も頻繁に分離されます。クロストリジウム属は、長骨感染症で頻繁に分離され、そのほとんどは外傷性創傷に関連しています。クロストリジウム属は下部消化管に定着するため、下肢の複雑骨折を汚染する可能性があります。

嫌気性細菌による化膿性関節炎は、隣接感染や血行性感染の拡大、人工関節、外傷と関連していることが多い。嫌気性細菌による化膿性関節炎のほとんどは単一菌によるものである。分離される主な嫌気性細菌は、 Peptostreptococcus属およびPropionibacterium acnes（人工関節感染症でよく見られる）、B. fragilisおよびFusobacterium属（血行性感染症でよく見られる）、Clostridium属（外傷後の感染症でよく見られる）である。

菌血症における嫌気性細菌の発生率は5%から15%の間で変動する^{[ 41 ]}。1990年代の嫌気性菌血症の発生率は、菌血症全体の約4%（0.5～12%）に減少した。嫌気性細菌による菌血症の再流行が最近観察されている^{[ 43 ]} 。これは、複雑な基礎疾患を持つ患者や免疫抑制状態にある患者において、嫌気性菌血症の数が増加していることで説明される。最も一般的な分離株は、B. fragilis群（嫌気性分離株の75%以上）、Clostridium属（10～20%）、Peptostreptococcus属（10～15%）、Fusobacterium属（10～15%）、P. acnes（2～5%）である。

菌血症に関与する細菌の種類は、感染の侵入経路と基礎疾患によって大きく左右されます。B . fragilisグループとClostridium spp. の分離は、消化管由来であることが多く、色素沈着したPrevotellaおよびPorphyromonas spp. とFusobacterium spp. は口腔咽頭と肺部位、Fusobacterium spp. は女性生殖器部位、Propionibacterium acnesは異物、^{[ 44 ]} Peptostreptococcus spp. はすべての感染源と関連していますが、主に口腔咽頭、肺、女性生殖器部位で検出されます。これらの微生物の関連性は、最初の感染の起源と、その部位の内因性細菌叢に関連しています。

嫌気性菌血症を引き起こす主な要因は、血液疾患、臓器移植、最近の消化器、産科、または婦人科手術、悪性新生物、腸閉塞、褥瘡、抜歯、鎌状赤血球症、糖尿病、脾臓摘出後、新生児、および細胞毒性剤またはコルチコステロイドの投与である。^{[ 45 ] [ 2 ]}

嫌気性菌血症の臨床症状は、感染の侵入部位で観察される感染徴候を除けば、好気性菌血症の症状と変わりません。多くの場合、発熱、悪寒、低血圧、ショック、白血球増加症、貧血、播種性血管内凝固症候群などがみられます。嫌気性菌血症に特徴的な臨床所見としては、高ビリルビン血症、転移性病変、化膿性血栓性静脈炎などがあります。死亡率は15～30%ですが、早期に診断され、適切な抗菌薬治療を受け、原発感染がある場合はその感染が治癒すれば、死亡率は改善する可能性があります。

新生児が好気性および嫌気性細菌叢を含む母親の膣内細菌叢に曝露されると、嫌気性細菌感染症を発症する可能性がある。これらの感染症には、胎児モニタリング部位の蜂窩織炎（Bacteroides spp. による）、菌血症、誤嚥性肺炎（ Bacteroides spp.による ）、結膜炎（クロストリジウムによる）、臍炎（混合菌叢による）、乳児ボツリヌス症などがある。^{[ 46 ] [ 47 ]}クロストリジウム属は壊死性腸炎に関与している可能性がある。^{[ 48 ]}これらの感染症の管理には、基礎疾患がある場合はその治療と適切な抗菌療法の投与が必要である。